德克萨斯大学埃尔帕索分校(UTEP)一名研究生(Tayia Oddonetto)开发了一种
新型脱盐工艺,即,无盐电渗析合成法,能够将90%以上的卤水转化为淡水。
同时,相比仅靠反渗透(RO)传统工艺,该方法能回收更多有价值材料。这一创新方法不仅提高了淡水转化率,还避免了传统工艺中盐类在膜表面沉淀问题。目前,Oddonetto正与多家机构合作,进一步完善这一工艺,并探索降低成本、提高应用可行性的方法。
编译 | 邓云荻
责编 | 郝晓地
Tayia Oddonetto是该大学的一名学生,当时她的教授在一堂课上向她提出一项挑战,“如果有人发现了如何将高浓度盐水变成有价值的东西,这对地球来说将是革命性的。”
这正是Oddonetto想听到的:“那一刻,我告诉自己,我将是那个找到卤水解决方案的人,这个想法从未离开过我。”
Oddonetto的坚持得到了回报。她在UTEP进行的海水淡化研究——一种能将90%以上的海水转化为淡水的新方法——她赢得了第一名,并获得了美国国家科学基金会(NSF)工程研究中心最美投稿大赛资助。
Oddonetto现在是环境科学与工程专业的博士生,她专门开发并投入无盐电渗析合成技术,这是一种淡化含盐水的新方法。
2024年12月出版的《海水淡化》(Desalination)杂志介绍了这项技术,它不同于反渗透技术(RO),后者是一种去除水中盐分的工艺。
Oddonetto告诉水技术在线(Aquatech Online):“无盐电渗析合成似乎是实验的自然选择,该技术通常让产生问题的成分(钙、硫酸盐)可以分流。”
这种方法的优点是可以从系统中分离出更多的水,实现更高的水回收率,且不需要承担在膜表面沉淀盐分的风险。
她补充说:“以前的电渗析合成需要添加氯化钠,我觉得这有悖常理,因为你是在已经很咸的水中添加盐。我们使用特殊的单价离子交换膜来选择进水中已经存在的氯化钠,这意味着这是一种不含化学物质的工艺。”
Oddonetto称,反渗透技术的主要缺点是水回收率有限,最多只能把85%的盐水转化为淡水,剩下的水则为浓盐水(卤水)。
这些剩余的卤水通常通过一种叫深井注水的工艺注入地下。
但深井注水会产生后患,如,环境风险,浪费宝贵的金属和矿物质,包括用于制造手机、笔记本电脑和电动汽车的锂。
无盐电渗析合成法通过离子交换膜、薄片或薄膜以及电流处理盐水,在分子水平上分离盐和水。
在早期测试中,通过反渗透和无盐电渗析合成后,超过90%的盐水被转化为淡水。
此外,Oddonetto表示,该技术还能产生更多有价值的金属和矿物质,这些金属和矿物质可在多个行业,包括技术、健康和食品中重新利用。
UTEP土木工程系副教授,Oddonetto的博士生导师Ivonne Santiago告诉媒体:“未来几年,我预计我们将看到Tayia的研究会得到大规模应用,并能看到她的工作能为人类带来的巨大利益。她的经历证明了她的毅力,研究挑战性问题的重要性,强烈的职业道德和积极态度的价值。”
通过与国家水创新联盟 (NAWI)、埃尔帕索水务公司、凯贝利哈奇森海水淡化厂、新墨西哥州立大学和美国垦务局合作开展多项现场实验,Oddonetto的研究仍在继续。
这些实验将有助于进一步完善无盐电渗析合成工艺,并提供更多有关机制的见解,使该方法更具成本效益,更易于
大规模应用。
(来源:
水业碳中和资讯 原标题:
脱盐技术 | 无盐电渗析合成法可实现多种价值回收
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