vrijdag 1 januari 2016

Van zout naar zoet water (ontziltingstechnieken)

Ontziltingstechnieken: Voor het maken van zoetwater uit brak of zoutwater.

Weer een nieuwe berichtje in de reeks over waterontzilting. Hoe maak je (zonder veel energie verspilling) van zout-> zoet water?! Ik keek net naar een filmpje hieronder over Wetsus:


WETSUS = ¨European Centre of Excellence, for Sustainable Water Technology¨. In dit filmpje wordt een techniek beschreven van elektrolyse om de natrium en chloride deeltjes uit het water te halen door stroom op het water te zetten. Dit klinkt als een eenvoudige techniek. Het probleem is echter dat de neerslag van de moleculen op de ijzerstrookjes zorgt dat het proces steeds gestopt moet worden om de contactpunten schoon te maken. Hier hadden ze in 2010 al wat op gevonden namelijk het tijdelijk omdraaien van de polen en doorspoelen van het ¨afval zout¨.


De onderzoeker voorspelde in 2010 dat binnen 5 jaar de techniek rijp zou kunnen zijn voor kleinschalige toepassing. Het is vandaag 1 januari 2016 (de beste wensen nog). Ik ben benieuwd hoe het daar nu mee staat!

Een definitieve conclusie is er nog niet. Wel merken de wetenschappers op dat deze techniek wellicht beter geschikt is als voortraject in een reverse osmosis installatie. Dit zou tot een energie besparing kunnen leiden van 20-50%. De gebruikelijke druk kan sterk worden verlaagd omdat met elektrodialyse al een (groot) deel van het zout is afgevoerd. Nadelen zijn er ook!

¨Desalination of water with electrodialysis is mainly limited by the low conductivity of the dilute stream. Therefore it is more likely that electrodialysis is considered as a candidate technique for desalination of seawater that has a much higher conductivity.¨ 

Bij de elektrodialyse ontstaan twee stromen aan de ene kant de geconcentreerde stroom aan de andere kant de verdunde stroom. Het geleidingsvermogen van de verdunde stroom ligt veel lager waardoor dit zuiveren middels spanning bij een verdunning minder goed werkt. Dus hoe minder zout het water hoe minder effectief deze techniek. In het schema staat duidelijk hoe dit werkt zie hier oor het pdf blad op deze pagina:

https://www.wetsus.nl/research/research-themes/desalination

Vacuum Desalination


Een andere wat minder bekende techniek is de vacuumverdampingstechniek. Er wordt een buis in zee geplaatst waarin het water omhooggezogen wordt. Door de zwaarte van het water ontstaat bovenin een onderdruk (vacuum) hierdoor daalt de temperatuur waarop water verdampt.
Het kookpunt wordt drastisch verlaagd waardoor bijvoorbeeld in de tropen het water zonder externe hittebron zal koken. De stoom wordt afgevangen als zoetwater aan naar een pier aan land gepompt.












    De onderbouwing van deze techniek is te zien in het     volgende filmpje:





MIT focust op materiaal onderzoek voor Water Desalination


Onderzoekers van MIT zijn bezig geweest om de bestaande reverse osmosis techniek te verbeteren. Volgens hen is er nog weinig focus op materiaal onderzoek en verbeteringen binnen deze jonge discipline. Hierbij wordt het water door een semi-permeabel membraan geperst. Door de dikte van het membraan (op nanoniveau dik te noemen, duizend keer dikker dan 1 atoom dikte) is er een hoge druk nodig om het water erdoor te drukken.
De onderzoekers hebben nu een membraam gemaakt van slechts 1 atoom dik waar precies een watermolecuul doorheen past maar geen zout moleculen (NaCl) de exacte opening luisterd heel nauw vandaar dat het membraam overal gelijkvormig moet zijn.

aimed to “control the properties of the material down to the atomic level,” producing a graphene sheet perforated with precisely sized holes. They also added other elements to the material, causing the edges of these minuscule openings to interact chemically with water molecules—either repelling or attracting them.


Dat het materiaal ook reageerd heeft waarschijnlijk ook te maken met het bevorderen van de doorstroming door het materiaal maar wordt in deze samenvatting verder niet duidelijk gemaakt.


Ze hopen met deze materiaalstudie de techniek van reverse osmosis te verbeteren waardoor er veel minder druk en dus veel minder energie nodig is voor het ontzilten op grote schaal.

Het gaat om dit artikel, samengevat op organicconnectmag.com

Luc Brons overzicht



Geen opmerkingen:

Een reactie posten