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
  • Рейтинг оборудования
    • Рейтинг оборудования

      • Лучший дровяной котел
      • Лучший европейский тепловой насос воздух-вода
  • 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

 844

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:

Исследовали разработали энергоэффективные фильтрующие мембраны, способные сократить затраты энергии более чем на 30% при рециркуляции сточных вод, которые образуются в процессе производства целлюлозы на бумажных фабриках. (Фото: NEFLO Photo / Shutterstock.com)

Мембраны из оксида графена для эффективной фильтрации сточных вод

Обновлено: 19.09.2021
 575
Фото: АЭС «Янцзян» - китайская атомная электростанция на побережье Южно-Китайского моря в городском округе Янцзян провинции Гуандун. Предоставлено: China General Nuclear Power Corporation (CGN)

Опреснение морской воды с помощью ядерной энергетики

Обновлено: 07.07.2020
 1446
Слева направо: принципиальная схема структуры ZIOS и изображение, полученное с помощью сканирующей электронной микроскопии, образца сцепки ZIOS-меди на кремниевой пластине. Предоставлено: Berkeley Lab

Природный материал для удаления меди из сточных вод на атомном уровне

Обновлено: 28.11.2020
 461

Комментарии ()

    Написать комментарий

    Flames

    Недавние публикации

    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  85
    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  97
    Теплый и холодный тепловые потоки направлены на человека. VELUX

    Тепловой комфорт в зданиях: что из себя представляет и как достичь

    Обновлено: 26.03.2022  112

    Популярные категории

    • Альтернативная энергия57
    • Энергоэффективность и энергосбережение44
    • Исследования41
    • Твердотопливные котлы и печи, камины34
    • Оборудование и материалы87

    Разместить статью

    Портал TEPLOKARTA.RU доступен в Google Play

    Ссылки:

    • Контакты
    • Разместить статью
    • Конфиденциальность
    VK Telegram

    © 2022 Россия. Копировать без ссылки запрещено.  TEPLOKARTA.RU

    Отправить сообщение об ошибке?

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