Efficiëntere ontzilting kan vele miljoenen mensen toegang bieden tot zuiver water
Posted by managing21 on 7th december 2024
Een vooruitgang in de ontzilting van zeewater kan vele miljoenen mensen ten goede komen. Dat blijkt uit een studie van wetenschappers aan de University of South Australia (Unisa), die een nieuwe aanpak ontwikkelden om zeewater sneller te laten verdampen dan zoet water. Gewag wordt gemaakt van een belangrijke doorbraak in de ontziltings-technologie, die voor grote bevolkingsgroepen de toegang tot drinkbaar water zou kunnen garanderen.
De wereld telt momenteel ongeveer 8 miljard mensen. Ongeveer 36 procent van die wereldbevolking lijdt aan ernstige tekorten aan zoet water gedurende ten minste vier maanden van het jaar. Dit zou tegen het midden van deze eeuw potentieel kunnen toenemen tot 75 procent, waardoor volgens analisten het voortbestaan van de mensheid zou bedreigen. De ontzilting van zeewater is een van de meest efficiënte strategieën om de dreigende schaarste te verlichten, maar de bestaande processen verbruiken enorme hoeveelheden energie, die een zware uitstoot van broeikasgassen veroorzaakt en dan ook een bijzonder grote ecologische voetafdruk heeft.
Daarnaast wordt bij de traditionele ontzilting vaak beroep gedaan op membranen die gebruik maken van chemicaliën die giftig zijn voor het leven in de zee. Bovendien rest na de verdamping van het water in veel toepassingen een extreem zoute brij, die voor een zware ecologische verontreiniging zorgt.
Onderzoekers van de University of South Australia hebben al het potentieel aangetoond van het gebruik van zonnekracht om zeewater te ontzilten. Daarbij wordt gewag gemaakt van een energiezuinig en duurzaam alternatief voor de traditionele ontziltings-methodes, maar het proces wordt nog steeds gehinderd door de vaststelling dat zeewater trager verdampt dan zuiver water. Dit fenomeen is het gevolg van het negatieve effect van zoutionen op de waterverdamping.
Haolan Xu, professor materiaalkunde aan de Unisa, heeft echter in samenwerking met wetenschappers uit China een project ontwikkeld waarbij een eenvoudige, maar effectieve strategie kan worden ontwikkeld om deze beperking om te keren. Door goedkope en courante kleimineralen in een drijvende fotothermische hydrogel-verdamper te introduceren, kon ervoor worden gezorgd dat de verdampingssnelheid bij zeewater 18,8 procent hoger lag dan bij zuiver water. Dit is een belangrijke doorbraak, aangezien tot nu toe de verdampingssnelheid bij zeewater ongeveer 8 procent lager lag dan bij zuiver water.
Kostenefficiënt
“De minerale materialen die in het proces werden gebruikt, omvatten halloysite nanotubes, bentoniet, zeoliet en montmorilloniet, die in combinatie met koolstof-nanotubes en natriumalginaat een ??fotothermische hydrogel vormen”, werpt Haonan Xu op. “De sleutel tot deze doorbraak ligt in het proces van de ionenuitwisseling op het grensvlak tussen lucht en water. De mineralen sturen selectief ionen magnesium en calcium uit het zeewater naar de verdampingsoppervlakken, wat de verdampingssnelheid van zeewater verhoogt. Deze ionenuitwisseling vindt spontaan plaats tijdens verdamping door de zon, waardoor het proces bijzonder handig en kostenefficiënt wordt.”
Gezien de grote omvang van de wereldwijde ontziltingsmarkt, die wereldwijd ongeveer 17.000 operationele installaties telt, kunnen zelfs kleine dalingen in de prestaties van de projecten resulteren in het verlies van tientallen miljoenen tonnen zuiver water. “Deze nieuwe strategie, die eenvoudig kan worden geïntegreerd in bestaande ontziltingssystemen die op verdamping zijn gebaseerd, zal extra toegang bieden tot enorme hoeveelheden zuiver water, wat miljarden mensen wereldwijd ten goede komt,” beklemtoonde professor Xu.
De onderzoekers benadrukken dat de prestaties van de hydrogelverdamper op peil bleven, zelfs na maanden onderdompeling in zeewater. In een volgende fase willen de wetenschappers op zoek gaan naar meer strategieën die zeewater sneller kunnen laten verdampen dan zuiver water en die procedures toepassen op de praktische ontzilting.
Meer over dit onderwerp:
- Veolia breidt in Midden-Oosten projecten voor ontzilting verder uit
- Ontzilting moet waterschaarste op Griekse eilanden bestrijden
- Ontzilting kan bedreiging voor Australische visserij worden
- Autobanden vormen ideale grondstof voor drijvend ontziltingsplatform
- Innovatiestad Neom zet grootschalig ontziltingsproject stop
Posted in energie, gezondheid, milieu | Reacties uitgeschakeld voor Efficiëntere ontzilting kan vele miljoenen mensen toegang bieden tot zuiver water