ได้มีการพัฒนาวิธีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลอย่างมีประสิทธิภาพใหม่

เทคนิคนี้ช่วยให้คุณปล่อยของเหลวเป็นศูนย์โดยไม่เกิดการระเหยและการควบแน่นของน้ำ ซึ่งช่วยประหยัดพลังงานได้มาก

ในปัจจุบันนี้ความปลอดภัยของน้ำประปาถือเป็นปัญหาระดับโลกที่ร้ายแรงอย่างยิ่ง ผู้คนหลายร้อยล้านคนกำลังประสบปัญหาการขาดแคลนน้ำจืด และภายในปี 2573 ตามการคาดการณ์ของสหประชาชาติ ประมาณครึ่งหนึ่งของประชากรโลกจะอาศัยอยู่ในสถานที่ที่ขาดทรัพยากรนี้ วิกฤติน้ำประปาจะส่งผลกระทบต่อประเทศที่ยากจนไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงประเทศที่พัฒนาแล้วทางเศรษฐกิจด้วย

เทคโนโลยีการแยกเกลือออกจากน้ำทะเลเพื่อเพิ่มปริมาณน้ำดื่ม และในสภาวะปัจจุบัน สิ่งเหล่านี้เริ่มมีมากขึ้นเรื่อยๆ ผู้เชี่ยวชาญระบุว่า กำลังการผลิตโรงงานแยกเกลือออกจากน้ำทะเลทั่วโลกภายในปี 2573 จะมีขนาดใหญ่เป็นสองเท่าในปี 2559 แต่กระบวนการแยกเกลือออกจากเกลืออาจมีราคาค่อนข้างสูง และผลพลอยได้ - สารละลายไฮเปอร์เกลือ - มักเป็นอันตรายต่อสิ่งแวดล้อม

ผู้เชี่ยวชาญจากคณะวิศวกรรมศาสตร์และวิทยาศาสตร์ประยุกต์ของมหาวิทยาลัยโคลัมเบียได้พัฒนาวิธีการที่แปลกใหม่ในการแยกเกลือออกจากสารละลายดังกล่าว ซึ่งพวกเขาเรียกว่า TSSE (การสกัดด้วยตัวทำละลายการแกว่งด้วยอุณหภูมิ) บทความเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Environmental Science & Technology TSSE ใช้การสกัดด้วยตัวทำละลายและไม่ใช้เมมเบรนและการเปลี่ยนเฟส (การทำให้เป็นไอ) ทำให้วิธีการใหม่นี้คุ้มค่า เสถียร และปรับขนาดได้ง่าย

ในบทความของพวกเขา ผู้เขียน TSSE อ้างว่าพวกเขาสามารถ "ไปถึงพรมแดนสุดท้ายของการแยกเกลือออกจากเกลือ" - เพื่อให้เกิดการปลดปล่อยของเหลวเป็นศูนย์ (ZLD) ซึ่งหมายความว่ากระบวนการนี้ไม่ได้ผลิตของเสียที่ต้องการการบำบัดหรือการกำจัดเพิ่มเติม “การระเหยและการควบแน่นของน้ำเป็นแนวทางมาตรฐานสมัยใหม่ในการบรรลุ ZLD แต่ต้องใช้พลังงานมากและมีราคาแพงมาก เราสามารถบรรลุ ZLD ได้โดยไม่ต้องใช้ความร้อนและน้ำเดือด ซึ่งเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญในการแยกเกลือออกจากน้ำเกลือที่มีความเค็มสูงเป็นพิเศษ และแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยี TSSE ของเราสามารถเปลี่ยนอุตสาหกรรมน้ำ [ดื่ม] ทั่วโลกได้” ผู้เขียนร่วม Ngai In Yip กล่าว

TSSE เริ่มต้นด้วยการผสมตัวทำละลายไดไอโซโพรพิลามีน (DIPA) ที่มีขั้วต่ำกับสารละลายน้ำเกลือ ตัวทำละลายเอาน้ำออกจากสารละลายที่อุณหภูมิต่ำเพียงพอ (นักพัฒนาทดสอบวิธีการนี้ที่ห้าองศาเซลเซียส) ด้วยการควบคุมอัตราส่วนของตัวทำละลายและน้ำเกลือ คุณสามารถแยกน้ำทั้งหมดออกจากน้ำเกลือ - เกลือจะก่อตัวเป็นผลึกและตกตะกอนลงไปที่ก้นภาชนะด้วยสารละลาย

หลังจากนำผลึกเกลือออกจากภาชนะแล้ว สารละลายจะถูกทำให้ร้อนถึง 70 ° C ในกรณีนี้ ค่าสัมพรรคภาพ (ระดับของความสัมพันธ์ทางเคมี) ของตัวทำละลายกับน้ำลดลง และน้ำจะ "ถูกบีบออกมาราวกับออกมาจากฟองน้ำ" ผลลัพธ์ที่เป็นของเหลวเป้าหมายและไดไอโซโพรพิลามีนดีลามิเนตเนื่องจากความหนาแน่นต่างกัน สามารถสูบน้ำออกและนำตัวทำละลายกลับมาใช้ใหม่ได้

ภายใต้สภาพห้องปฏิบัติการ นักวิทยาศาสตร์สามารถตกตะกอนเกลือทั้งหมด 90% จากน้ำเกลือดั้งเดิม ซึ่งเป็นการไหลของน้ำระบายน้ำเพื่อการชลประทานจากทุ่งนาในแคลิฟอร์เนียตอนกลาง ในขณะเดียวกัน การประหยัดพลังงานเมื่อเทียบกับการระเหยด้วยความร้อนจะอยู่ที่ประมาณ 75% ตัวทำละลายถูกนำมาใช้ซ้ำในหลายรอบโดยไม่ทำให้ประสิทธิภาพลดลงอย่างมีนัยสำคัญ

เนื่องจากการใช้พลังงานค่อนข้างต่ำ จึงสามารถใช้โรงไฟฟ้าพลังงานความร้อนใต้พิภพและพลังงานแสงอาทิตย์สำหรับ TSSE ได้ วิธีนี้เหมาะสำหรับการรับน้ำดื่มจากน้ำทะเล นอกจากนี้ยังสามารถใช้ในการบำบัดผลิตภัณฑ์ชะขยะ ของเสียจากโรงงานเหมืองแร่ และการปล่อยน้ำจากการพัฒนาน้ำมันและก๊าซ

ก่อนหน้านี้ กลุ่มนักวิทยาศาสตร์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียรายงานว่ามีน้ำแข็งอยู่บนพื้นผิวดวงจันทร์มากกว่าที่เคยคิดไว้ เพื่อนร่วมงานของพวกเขาจากซาอุดิอาระเบียได้พัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการผลิตน้ำกลั่นและไฟฟ้าโดยใช้แสงอาทิตย์