Uusi tapa poistaa suolaa merivedestä

Maapallon vedestä 97 % on suolaista ja yli puolet makeasta vedestä sijaitsee jäätiköissä. Samaan aikaan viidennes maapallon väestöstä kärsii juomaveden puutteesta. Kanadalaiset insinöörit - Ben Sparrow ja Joshua Zoshi - ovat ilmoittaneet keksineensä uuden tavan poistaa meriveden suolaisuus kuluttamalla tähän 1 kWh energiaa tuhatta makean veden litraa kohden. Heidän “Saltwork Technologies” -yhtiönsä rakensi juuri käyttöön otetun koelaitoksen meren rantaan Vancouverissa.

Prosessi alkaa suihkuttamalla merivettä matalaan mustapohjaiseen altaaseen, jossa vesi imee auringon lämpöä ilmakehästä. Tuloksena syntyvä haihdunta tiivistää veden suolapitoisuuden luontaisesta 3.5:sta prosentista 20:een prosenttiin. Näin tiivistynyt suolavesi siirretään matalapainepumpuilla putkeen, jossa se virtaa rinnakkain kolmen muun tiivistämättömän merivesivirran kanssa suolanpoistolaitteeseen. Tällä tavalla syntyy eräänlainen virtapiiri, jossa elektronien sijaan virtaa kuljettavat sähköisesti latautuneet atomit, eli ionit.

Suola koostuu kahdesta ionista: positiivisesti latautuneesta natriumista ja negatiivisesti latautuneesta kloridista. Nämä ionit virtaavat virtapiirin ympäri päinvastaisiin suuntiin. Jokainen neljästä vesivirrasta on liitetty kahteen naapurivirtaansa ns. ionisilloilla. Nämä ovat polystyreenistä valmistettuja käytäviä, joita on käsitelty siten että ne päästävät lävitseen vain yhden lajin ioneita, eli joko natriumin tai kloridia. Natrium- ja kloridi-ionit kulkevat tiivistetystä suolaliemestä miedompiin suolaliemiin ionisiltojen läpi tapahtuvan diffuusion avulla (mikä tahansa kemikaali siirtyy tällä tavalla vahvemmasta liuoksesta laimeampaan). Temppu tässä on siinä, että näin tehdessän ionisillat myöskin synnyttävät laimeampiin vesivirtauksiin sähkövarauksen. Toinen varauksista on positiivinen, koska siinä on liian paljon natriumia, joka vetää puoleensa puhdistettavan vesivirtauksen kloridi-ioneita. Samaan aikaan toinen negatiivisesti varautunut kloridipitoinen vesivirtaus vetää puoleensa puhdistettavan vesivirran natrium-ioneita. Lopputuloksena puhdistettavana oleva neljäs virtaus riisutaan ioneistaan, minkä seurauksena siitä tulee makeaa vettä.

Kyseessä on yksinkertainen idea, joka voidaan toteuttaa yhtä hyvin suurina laitoksina kuin pieninä jääkaapin kokoisina laitteinakin. Matalapainepumppujen käyttö tarkoittaa sitä että suolaliemi voidaan siirtää muoviputkia pitkin siinä missä käänteisosmoosin korkeapainepumput tarvitsevat metalliputkia. Koska suolaliemi syövyttää metallia, tämä tekee prosessin merkittävästi edullisemmaksi. Ulkopuolista energiaa tarvitaan ainoastaan veden pumppaamiseen laitteen läpi ja muu hoituu passiivisella aurinkoenergialla.

###

bahadur wrote:
Oct 30th 2009 4:47 GMT

Tämäkin tarvii sähköä, vaikkakin vaan vähemmän. Kun olin nuorempi ja asuin syrjäseuduilla, meidän täytyi kehittää aurinkohaihdutin-tiivistäjä-tislaamo joka toimi varsin hyvin intialaisessa ilmastossa. Laitos antoi neliömetriä kohden kolme litraa makeaa vettä päivässä. Sitä käytettiin akkuvetenä, kovien linssien kypsentämiseen ja harvemmin myös injektioihin, kaikki täysin turvallisesti. Haihduntaan sidottu energia vapautuu kondensaatiossa ja energiankulutus on melko pientä. Tämä ei kuitenkaan toimi pilvisinä päivinä, mikä tarkoittaa neljää kuukautta Itä-Intiassa.

http://www.economist.com/sciencetechnology/displayStory.cfm?story_id=14743791