Энергетика, природные ресурсы, инженерные системы

Информационный портал ТЕПЛОКАРТА
  • Главная
    • Главная

      • Твердотопливные котлы и печи, камины
      • Системы отопления и охлаждения
      • Альтернативная энергия
      • Водоснабжение и водоотведение
      • Вентиляция и кондиционирование
      • Оборудование и материалы
      • Энергоэффективность и энергосбережение
      • Природные ресурсы, экология и строительство
      • Ядерная энергетика
      • Новости, обзоры, события
      • Исследования
  • Указатель терминов
  • Облако тегов
  • О портале
    • О портале

      • Контакты
      • Разместить статью
Фото: Профессор Сяо Су (слева), аспирант Стивен Котти (в центре) и доктор наук Квионг Ким (Kwiyong Kim) разработали энергоэффективное устройство, которое избирательно поглощает высокотоксичную форму мышьяка в воде и превращает ее в гораздо менее токсичную форму. Photo by Fred Zwicky
Фото: Профессор Сяо Су (слева), аспирант Стивен Котти (в центре) и доктор наук Квионг Ким (Kwiyong Kim) разработали энергоэффективное устройство, которое избирательно поглощает высокотоксичную форму мышьяка в воде и превращает ее в гораздо менее токсичную форму. Photo by Fred Zwicky

Очистка воды от мышьяка энергоэффективными полимерами

Водоснабжение и водоотведение

Опубликовано: 22.01.2020

Обновлено: 28.07.2020

 1019

Мышьяк - это природный элемент, который попадает в водоносные горизонты, ручьи и озера, когда вода вступает в реакцию с содержащими мышьяк породами, и считается очень токсичным

Чтобы собрать, очистить и утилизировать загрязненную воду, требуется много энергии. Некоторые загрязнители, такие как мышьяк, находятся в воде при низких концентрациях, для селективного удаления которых требуется наличие еще более энергоемких процессов.

В новой статье исследователи изучают водно-энергетические взаимодействия, и представляют устройство, которое может очищать и восстанавливать загрязненную мышьяком воду за один этап. Используя специализированные полимерные электроды, устройство может снизить содержание мышьяка в воде более чем на 90%, используя при этом примерно в 10 раз меньше энергии, чем другие методы.

Результаты исследования опубликованы в журнале Advanced Materials. Мышьяк - это природный элемент, который попадает в водоносные горизонты, ручьи и озера, когда вода вступает в реакцию с содержащими мышьяк породами, и считается очень токсичным. Это глобальная проблема, затрагивающая более 200 миллионов человек в 70 странах мира.

Не весь мышьяк одинаков, наиболее опасная форма мышьяка, известная как арсенит, очень активно реагирует с биологическими тканями, но она может быть преобразована в менее токсичную форму, называемую арсенатом, посредством простой реакции окисления.

«Можно удалить арсенит из воды, используя абсорбенты, специальные мембраны или выпаривание, но все это очень энергоемкие процессы, которые в конечном итоге оставляют много токсичных отходов». «Имея устройство, которое может улавливать арсенит с высокой селективностью и превращать его в менее токсичную форму, можно снизить токсичность отходов при очистке воды».

Устройство для проверки концепции объединяет этапы отделения и реакции загрязнений в одном блоке с электрокаталитической ячейкой - аналогично редокс-активным полимерам с батарейным питанием. Когда загрязненная вода поступает в устройство, первый полимерный электрод избирательно улавливает арсенит и направляет его на другой полимерный электрод, где он лишается двух своих электронов или окисляется с образованием арсената. Чистая вода покидает устройство, а отходы арсената концентрируются для дальнейшей утилизации.

«Процесс приводится в действие электрохимическими реакциями, поэтому для работы устройства не требуется много электричества, и он позволяет повторно использовать электроды». «Объединение этапов разделения и реакции в одном устройстве является примером того, что называется интенсификацией процессов, что, по некоторому мнению, является важным подходом для решения экологических проблем, связанных с энергией и водой, в частности, с количеством энергии, которое требуется для очистки и восстановления загрязненной воды».

По словам исследователей, в дополнение к повышению устойчивости и энергоэффективности, этот электрохимический подход имеет преимущества для развертывания в полевых условиях. Пользователи могут использовать солнечные батареи для питания устройства в районах, где не хватает электричества, например, в сельских районах Бангладеш, в стране, где более 60% населения страдают от воздействия воды, загрязненной мышьяком.

 

Источник: ILLINOIS.EDU

0.00%
0 0
 Теги:

Публикации на похожую тему:

Граупель образуется тогда, когда снежинка сталкивается с переохлажденной водой в атмосфере. Предоставлено: Mike_O|Shutterstock

Переохлажденная вода может существовать в стабильном жидком состоянии

Обновлено: 27.09.2020
 741
Обустройство автономной системы водоснабжения дома

Обустройство автономной системы водоснабжения дома

Обновлено: 08.12.2019
 711
Потребление большого количества воды при переработке минерального сырья. Предоставлено: HZDR/Detlev Müller

Снижение потребления воды при добыче полезных ископаемых

Обновлено: 17.08.2020
 861

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Недавние публикации

    Звуковые эффекты в зданиях напрямую зависят от материалов, из которых сделаны потолки, стены, двери и другие ограждающие конструкции. Фото: Rockfon

    Звукопоглощение, звукоизоляция и фоновый шум в зданиях

    Обновлено: 26.07.2022  629
    Тепло выделяется из оксида марганца, когда молекулы воды поглощаются слоистой структурой. Ⓒ Norihiko L. Okamoto

    Вода усиливает способность материала поглощать и отдавать тепло

    Обновлено: 21.04.2022  637
    Струи пламени нагревают теплообменник в печи с принудительной подачей разогретого воздуха в систему отопления. Service Champions

    Отопительные печи с принудительной подачей воздуха в помещение

    Обновлено: 07.05.2022  604

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Вентиляция и кондиционирование28
    • Исследования40
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Ядерная энергетика6

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2023 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

    Ошибка:
    Выделите опечатку и нажмите Ctrl + Enter, чтобы отправить сообщение об ошибке.