Este método de desalinización convierte el agua salada en agua dulce en sólo 30 minutos. ¿Hay perspectivas de futuro?
Ahora existe una nueva tecnología de purificación de agua: poner un material de ping pong en un balde de agua y agitarlo, que puede absorber la sal y otras impurezas del agua y purificar el agua segura y potable. Ponle un poco de agua limpia, ponlo al sol unos minutos y agítalo, y podrás usarlo para purificar el agua nuevamente.
Esta es la última investigación publicada en la revista Nature Sustainability el 10 de agosto. Esta investigación fue desarrollada por el profesor Wang Huanting de la Universidad de Monash en Australia, y esta investigación es la primera. El primer autor es Wen Ran, asociado Profesor y supervisor de doctorado de la Universidad de Xiamen. Este es un material MOF fotosensible PSP-MIL-53 mediante adsorción, el agua de mar se puede desalinizar en agua potable limpia y segura en 30 minutos, lo que se espera que resuelva el problema del agua potable. zonas escasas. El problema del agua ha beneficiado enormemente a la humanidad.
El agua purificada es más limpia que los estándares recomendados por la OMS
Es un material poroso con una superficie unitaria que supera a todos los conocidos. materiales El área de superficie de una cucharadita de material MOF es equivalente al tamaño de un campo de fútbol. Por otro lado, MIL-53 es un MOF especial que se convierte en un material MOF fotosensible después de agregar PSP. p>Los primeros autores de este estudio, el Dr. Wen Ran y el profesor Wang Huanting, profesores asociados de la Escuela de Medio Ambiente y Ecología de la Universidad de Xiamen
Cada kilogramo de m de material fotosensible puede purificar continuamente 40 galones ( aproximadamente 65,438 0), 565,438 0 litros) de agua potable, su calidad es incluso más limpia que el estándar recomendado por la OMS para agua potable de alta calidad, con sólidos disueltos totales (TDS) inferiores a 500 (500 ppm). el total de sólidos disueltos (TDS) del agua potable de alta calidad. El contenido de sólidos disueltos debe ser inferior a 600 partes por millón (600 ppm).
Otra ventaja del material MOF fotosensible mencionado anteriormente es que puede. ser reciclado Wang Huanting dijo a los periodistas de Red Star News que cuando el sol es más fuerte al mediodía, 4 minutos de luz pueden eliminar la sal absorbida, por lo que puede reciclarse. Además, el equipo de Wang Huanting también puede usar luz de laboratorio para limpiar. la sal, pero tomará un poco más de 30 minutos a 1 hora.
¿Cómo se aplica este material? Wang Huanting dijo a los periodistas que ha estado estudiando las diferencias entre los materiales de membrana y los nanomateriales. Hace dos años (2018), Wang Huanting y su equipo diseñaron un material poroso sensible a la temperatura para absorber la sal, enjuagarlo con agua caliente para reutilizar el material. Esta investigación innovadora consiste en colocar materiales poliméricos sensibles a la luz en materiales porosos. el lavado de sal. Entonces Wang Huanting dijo, ¿cuál es el resultado de esta investigación? Los resultados acumulados a lo largo de los años en el grupo se dan por sentado.
Los materiales son eficientes, ahorran energía y son sostenibles. /p>
En las últimas décadas, los científicos se han comprometido a resolver los problemas de la humanidad. El problema del agua potable y se han desarrollado con éxito algunos métodos eficaces de purificación del agua, pero estos métodos son difíciles de promover debido al consumo de energía. problemas en algunas áreas que carecen de suministro de energía estable.
La desalinización y purificación de agua de mar y salmuera son los principales problemas. Una de las formas de obtener agua dulce limpia es a través de dos métodos, a saber, la membrana de ósmosis inversa y la térmica. desalinización. Entre ellos, el método de utilizar membranas de ósmosis inversa tiene los problemas de alto consumo de energía, protección ambiental y alto costo. Este método de convertir agua de mar en agua dulce consume mucha electricidad y sólo puede obtener el 40% del agua dulce. En términos de eficiencia, cuando la concentración de sal es cada vez mayor, el consumo de energía de la desalinización aumenta. Por tanto, el 60% restante de la salmuera se devuelve al mar. Si la dispersión y el flujo de retorno del agua salada concentrada no se hacen bien, la concentración del agua de mar circundante aumentará, afectando el crecimiento de la vida marina circundante.
En condiciones de luz y oscuridad, los materiales se absorben y se lavan, según lo inverso.
Además, este método de purificación de agua requiere equipos a gran escala y el coste de construcción de una fábrica es muy elevado. La inversión en una planta desalinizadora de este tipo en Melbourne asciende a 33,4 mil millones de dólares australianos. Este método de purificación de agua que requiere equipos grandes tiene altos costos de mantenimiento.
Otra aplicación industrial a gran escala de la desalinización térmica de agua de mar también consume enormes cantidades de energía.
¿Utilizar materiales MOF fotosensibles para purificar agua en comparación con estos métodos? Sin equipos, sin consumo de energía, bajos costos de mantenimiento. ? Wang Huanting señaló que si este material puede industrializarse verdaderamente, podrá resolver el problema del agua de algunas personas.
También tiene potencial de aplicación en otros campos.
Se entiende que el resultado de esta investigación ha atraído mucha atención tan pronto como se publicó. Wang Huanting dijo al reportero de Red Star News que varios países, incluida Arabia Saudita, ya se han puesto en contacto con el equipo, y algunas personas con problemas de agua potable en áreas remotas también han acudido para realizar consultas. El equipo de Wang Huanting recibió recientemente una carta de un residente de una pequeña isla de Estados Unidos, preguntando cuándo entraría este material al mercado para que los clientes lo compren.
Sin embargo, todavía hay un proceso desde los experimentos de principios de laboratorio hasta los productos de aplicación industrial. Wang Huanting dijo que actualmente ha solicitado una patente. ¿Qué sigue? Ensayos de estabilidad y durabilidad de materiales en diferentes ambientes.
Aún existen muchos problemas específicos en la aplicación práctica de nuevos materiales, como qué agua utilizar para la purificación y si contiene otras impurezas además de la sal. y si estas impurezas afectan el rendimiento del material. ¿Wang Huanting estima eso? ¿No debería ser un gran problema? Sin embargo, todavía es necesario sacar conclusiones de la investigación científica.
Además, ¿este material MOF fotosensible se adsorbe? ¿Sal? Hablando en un sentido amplio, en realidad tiene la capacidad de adsorber iones. Algunos elementos nocivos para el cuerpo humano, como el mercurio, el cobre, etc., también existen en forma de iones. En principio, éste puede absorberlos, pero no se ha probado en qué medida.
Cabe señalar que la aplicación a gran escala de un material necesita considerar cómo abaratarlo y si su coste puede ser aceptado por el mercado. Entonces, en general, los materiales MOF fotosensibles todavía están lejos de ser aplicables.
Además de en la purificación del agua, este material también tiene aplicaciones potenciales en la minería y otros campos. Wang Huanting reveló al reportero de Red Star News que al realizar algunas mejoras en el material para lograr la adsorción selectiva de un determinado ion, se puede aplicar a otros campos. Por ejemplo, en la minería, los materiales MOF se pueden utilizar para extraer litio mediante adsorción. Algunos adsorbentes existentes en la industria minera requieren productos químicos para eliminar el litio después de la adsorción. Este proceso puede provocar una contaminación secundaria. Si se adsorben materiales MOF fotosensibles o sensibles al calor, no se utilizan productos químicos durante el proceso de limpieza, lo que tiene un gran valor medioambiental y menores costes.