Kuidas Soolatustamine Toimib?

{h1}

Magestamine on soola eemaldamine mereveest, mis muudab vee värske joogivett. Lugege magestamise kohta.

Soolase vee vähendamine selle põhielementidele - sool ja vesi - on nii lihtne, et see on esimese klassi õpilaste teadustundideks saanud. Tegelikult võib "päike ikkagi" muuta soola veega mageveeks mõne päeva pärast. Lihtsalt täitke suur kauss soolase veega ja asetage keskel tühi klaas. Seejärel katke kauss - tühi klaas ja kõik - plastkorgiga, mille keskel on väike auk. Pange kosmeetikad otsese päikesevalguse kätte ja vaadake töötsüklit. Soolavesi aurustub, jätab soola kristallid maha ja tekitab kondensatsiooni, mis tõuseb, kogub plastmassist membraanist ja tilgub tühja klaasi. Saadud värske vesi on piisavalt hea jooma [allikas: Williams].

Kuid miks kõigepealt soola eemaldada? Selgub, joogivee soolane vesi võib sind tappa. Soola sissevõtmine tähendab, et teie rakud lasevad mineraali lahjendamiseks vee molekulid. Liiga palju soola ja see protsess võib põhjustada tõeliselt halva ahelreaktsiooni: teie rakud tühjenevad niiskuse, teie neerud sulgevad ja teie aju kahjustub. Ainus viis seda sisemist kaoset tasakaalustada on see, et kogu seda soola välja tõrjuda tuleb sagedamini urineerida, mis võib toimida ainult siis, kui teil on juurdepääs rohkesti värsket joogivett [allikas: Thompson].

Inimesed - eriti need, kes on maailmas näljates veetustatud osades - on sajandeid otsinud värsket veetaset. Selgub samad inimesed, kes ehitasid hiiglaslikke sfinksi ja sõitsid hobustelt sõitjaid, kes olid samuti julgeks puhta ja puhta vee eest [allikas: Jesperson]. Isegi tänapäeval võitleb terve rahvahulk julma irooniaga; nad on ümbritsetud soolase veega, kuid puuduvad joogivesi. Nappus tekitab mõnikord surmavaid konflikte. 2009. aastal peksid pealtvaatajad põlvesõitnud India perekonda, et koguda vett olmejäätmetest enne, kui see kuivab. [Allikas: Vaikse ookeani piirkond].

Aga mis siis, kui soolase veega saaks toota rohkesti värsket vett? Suuremahuline magestamine - kasutades lihtsaid klassiruumi projekte sarnaseid põhimõtteid - võiks maailma muuta. Järgmisel lehel uurime, miks soola vett joogiveeks pole alati nii lihtne muuta.

Magestamine tööl

Soolast lahustamiseks on rohkem kui üks viis, kuid peaaegu 90 protsenti ajast, kasutatakse ainult ühte kahest meetodist: mitmeastmeline välk ja pöördosmoos [allikas: WorldPumps.com].

Mäletad, miks on nii halb soolane vesi? Kui teie rakud suunavad vett läbi välismembraani, hoides sind dehüdreerumisest, tekib osmoos. Veet liigutades läbi membraani, püüab rakk tasakaalustada suurt sisemist soola kontsentratsiooni madala välise soola kontsentratsiooniga. Seda nimetatakse osmoosiks. Pöördosmoos tekib näiteks siis, kui paned soolase vee ühe poole pool läbilaskevast membraanist ja rõhk liigub vee molekulid läbi filtreeriva membraani, kuna suuremad molekulid - kaasa arvatud soola molekulid - jäävad lõksu maha. Soolase mere- või ookeanivee jaoks on vee liigutamiseks filtri abil vaja märkimisväärset rõhku, kus iga poore on vaid osa inimese juuste suurusest [allikas: American Chemical Society]. See tähendab, et tavaliselt käivitatakse pumbad, mis avaldavad survet veele [allikas: WorldPumps.com].

Erinevalt pöördosmoosist, mis tugineb soolamolekulide filtreerimiseks membraanile, on multistage välk meetod kasutab soojust, et muuta soolavesi värskeks veeks. Miks selline ebatavaline nimi? "Välk" viitab sellele, et vesi keeb kiiresti ja see juhtub mitu korda või etapiviisiliselt. Kuna soolane vesi siseneb muundamisseadme igas etapis, viiakse see väliselt tarnitud auru kuumuse ja rõhu all. Iga etapi jooksul moodustub veeaur ja seda kogutakse. See veeaur on värske vesi ja vasakpoolne soolane kontsentraat on tuntud soolveena. Mitmeastmelise kiirtestilatsioonina - nagu pöördosmoosiga - kemikaale või vee pehmenemist ei lisata tavaliselt [allikas: Ameerika riikide organisatsioon].

Nii et kui magestamine on võimalik, siis miks ei ole suurejoonelised taimed, mis kustutaks maailma magevee janu? Ainult umbes 15 miljardit galloni - kaks kümnendikku protsenti värskest veest, mida tarbitakse kogu maailmas igal päeval - on magestatud soolane vesi [allikas: Schirber]. Järgmisel lehel uurime, kus soolase veemõõdikute uusim põlvkond kasvab.

Aristotelese soolatustamine Ameerika Ühendriikide mereväe jaoks

Kreeka filosoof Aristoteles on juba 350 BH-s palju mõelnud soola eemaldamisest vette filtrite seeria abil [allikas: Aristoteles]. 17. sajandi lõpuks kasutas USA merevägi magevee loomiseks regulaarselt päikesekiirgust ja aastakümneid nägi laevaküttel sisse ehitatud kujutiste tekkimist. Teise maailmasõja ajal tegi magestamine veel ühe hüppe: USA merevägi ehitas Vaikse ookeani saarel maapõhise destilleerija, mis purustas umbes 55 000 galloni värsket vett päevas - rohkem kui kahekordistades kõigi olemasolevate viinakentade toodangut maailmas [allikas: USA Kongress].

Vesi Lahendused

Vesi katab vähemalt 70 protsenti maailma pinnast. Kuid 97 protsenti sellest on liiga soolane joomine [allikas: Frederick]. See, lisaks vee jaotuse ja geograafilise kättesaadavuse ebavõrdsusele, tähendab veepuudust paljudel inimestel reaalsust. Tegelikult mõjutab vee puudus kümmet inimest maailmas [allikas: Maailma Terviseorganisatsioon]. Vee puudumisel võib olla tõsiseid tervislikke tagajärgi.Mõnikord tähendab see, et inimesed saavad oma vett saastunud allikatest. Madala kvaliteediga vesi võib levida haigusi nagu koolera, kõhutüüf või salmonella [allikas: Maailma Terviseorganisatsioon].

Sinkivee või soolase vee muutmine värskeks vette võib mõjutada nii vähese veekoguse kui ka üha kasvavat nõudlust. See kehtib eriti mõnede Ameerika Ühendriikide rannikualade kogukondade kohta, kes võitlevad värske veepuudusega [allikas: California ookeani ressursside programm]. Lisaks võivad magestamistaimed pakkuda usaldusväärset veeallikat ka siis, kui põuast on tekkinud.

Maailmas tegutses 2009. aastal enam kui 1400 magestustööstust, mis toodavad rohkem kui 15 miljardit galloni vett päevas. Ehitatakse veel 244 tehast, millest paljud on Lähis-Idas [allikas: Rahvusvaheline saasteainete liit]. Kuid maailma suurim pöördosmoosi magestamistehas, mis avati mais 2010, asub Iisraeli Vahemere rannikul [allikas: Dow]. Ja Carlsbadis, Califis, on käimas ehitus Lääne poolkera suurima magestamistehase loomiseks, mis hinnanguliselt toodab igal päeval 50 miljonit gallonit joogivett [allikas: Poseidon].

Siiski on sageli avalik arvamus, et magestatud vesi ei maitse hea ja ei sobi teile. Näiteks Iisraelis on terviseprobleemide tõttu paljud inimesed vastumeelsemalt juua magusat kraanivett [allikas: Mizroch]. Kuid magestatud vesi - otse kraanist - on üldiselt ohutu jooma. Näiteks Saudi Araabia uuringus ei leitud märkimisväärseid erinevusi kraanivee ja pudelisse veetava magestatud vee vahel, välja arvatud asjaolu, et magestatud kraanivee ei jäta tühja plastpudelit maha [allikas: Ahmad].

Aga mis oleks siis, kui oleks võimalik kaasaskantavat magestamisseadet viia oma värske joogiveega varustamiseks? Idee ei pruugi nii kaugele meelde kui arvate.

Sool ja palju muud

Kindlasti võite eeldada, et magestamine eemaldab soolast ookeani veest. Kuid kas teadsite, et koristamine ei peatu seal? Alandamine - olenemata meetodist - ka eemaldab orgaanilised ja bioloogilised keemilised ühendid, lõpuks toodavad kvaliteetset joogivett, mis ei edasta kõhulahtisust ega muid haigusi. See on oluline, kuna arengumaades sureb saastunud joogiveega seotud haigusi igal päeval ligikaudu 4000 last [allikas: Hull].

Magestamise tulevik

Kuna kogu magestamiseks mõeldud taimede arv kasvab jätkuvalt, tekib ka mure uute seadmete väljatöötamise pärast taimede toomiseks. Praegu vajavad suuremahulised magestamine jõupingutusi palju energiat ja sageli on need suured hooldustööd tänu paljudele tööosadele nagu membraanid, mis sageli on sageli ebakindlad [allikas: Schirber].

Kulud on veel üks probleem: viimase viie aastakümne jooksul on magestamistehnoloogia arendamise riiklikud ja erainvesteeringud jõudnud kogu maailmas üle miljardi dollari. Ja isegi tehtud edusammude puhul on idee, et magestamine kõrvaldaks veepuuduse, ei ole kaugeltki reaalsus. Ja see on sellepärast, et see on veelgi tõesti kallis, et planeerida, ehitada ja hallata magestamistehaseid [allikas: Vesi Science and Technology Board]. Tegelikult on keskmine maksumus ühe akriga jalgsi - umbes 325 000 gallonit - soolase vee lisamiseks mageveesse vahemikus 800 kuni 1400 dollarit ning see nõuab märkimisväärset kogust energiat [allikas: American Chemical Society].

Pöördosmoosi kasutamine värske vee tootmiseks kulub ligikaudu ühe kolmandiku võrra vähem kui mitmeastmeline välklamp, seda peamiselt viimase meetodi käigus kasutatava soojusenergia kulude tõttu keeduprotsessis [allikas: Vesi teaduse ja tehnoloogia nõukogu]. Kahjuks mõlemad protsessid - nagu kõigi magestamistehnikate puhul - loovad soolvee. Magestatud vee kõrvalsaadus sisaldab suures kontsentratsioonis soola ja, kui see vabaneb looduslikku veekogu, võib see põhjustada mereelu kahjustamist. Seda seetõttu, et soolvesi, mis on tavaliselt tihedam kui vesi, milles see vabaneb, paikneb madalal asetsevates setetes, kus see kahandab ümbritsevaid hapnikuvedusid. [Allikas: Texas ülikool Austinis].

Need kulu- ja keskkonnaprobleemid on kogu magestamistehnoloogia ja -protsessi parandamise järgmise vooru lahutamatu osa. Kergekaalulised kaasaskantavad magestamisseadmed on välja töötatud Korea teadlaste ja Massachusettsi Tehnoloogiainstituudi poolt. Üksused toodavad piisavalt vett, et toetada mitut inimest. Protsess kasutab raskusjõudu - lihtsalt eemaldage sool ja setete eemaldamine seadme ülaosasse, kasutades 1600 filtrit [allikas: MIT].

Nagu need päikeseenergiaga kaasaskantavad seadmed, võivad suuremahulised pöördosmoosirajatised, mis ikka veel planeerimisetappides, vähendada märkimisväärselt magestamistaimede sõltuvust fossiilkütustest. Tegelikult eraldas National Science Foundation Michigani ülikooli ekspertide meeskonnale 2,5 miljonit dollarit, uurides päikeseenergia mõju magestamistehnoloogiale [allikas: Richard]. Lisaks valitsemissektori rahastamisele Ameerika Ühendriikides ja välismaal on erafinantseerimise allikad hakanud pöörama tähelepanu tõhusamate magestamispüüdluste väljatöötamisele. Üks on kindel: kui magestamise protsess paraneb, võib see potentsiaal muuta kogu veega vaeseid piirkondi paremaks muuta.

Lahutage oma janu veelgi rohkem teavet vee kohta, uurides järgmisel lehel olevaid linke.


Video Täiendada: .




Uurimistöö


Mis Vahe On Puu Ja Köögivilja Vahel?
Mis Vahe On Puu Ja Köögivilja Vahel?

Watch Live: Nasa Kuulutab Välja Uue Maa-Vaatamise Satelliidi
Watch Live: Nasa Kuulutab Välja Uue Maa-Vaatamise Satelliidi

Teadusuudised


"Rapunzeli Sündroom" Põhjustas Naiste Ebakõlasid Sümptomeid

Kas Dekaanivann On Tõesti Kofeiineeritud?
Kas Dekaanivann On Tõesti Kofeiineeritud?

Raske Ette Kujutada: Mis On Aphantia?
Raske Ette Kujutada: Mis On Aphantia?

Kas Polio Võib Vanasti Tagasi Tulla?
Kas Polio Võib Vanasti Tagasi Tulla?

Basking Sharks Kuulutas Välja
Basking Sharks Kuulutas Välja "Murettekitavad Liigid"


ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com