Новости
Наука
22.01.2025, 15:00

Ученые нашли способ опреснения морской воды без вреда для экологии

Ученые уже давно научились превращать морскую воду в пресную. Однако у самого популярного способа опреснения воды — технологии обратного осмоса — есть несколько минусов. И основной из них — использование загрязняющих природу веществ. Но исследователи нашли способ, который сможет очищать воду без вреда для экологии.
Ученые нашли способ опреснения морской воды без вреда для экологии
Freepik
По данным ООН, 2,2 миллиарда людей во всем мире живут без доступа к чистой питьевой воде. По мнению экспертов, водный кризис — одна из основных угроз для человечества.

Бор — природный компонент морской воды, который становится токсичным загрязнителем после обычной фильтрации. А потому специалистам приходится использовать дополнительную очистку после обратного осмоса, что требует больших денежных затрат, а также наносит вред экологии.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Инженеры из Мичиганского университета и Университета Райса создали устройство, которое может стать альтернативой дорогостоящим химикатам. В их установке есть электроды из углеродной ткани, которые способны удалять бор из морской воды, при этом, не нанося вред экологии. Результаты исследования были опубликованы в журнале Nature Water.

«Наше устройство снижает химические и энергетические последствия при опреснении морской воды, значительно повышая экологическую устойчивость и сокращая затраты до 15%, или около 20 центов за кубический метр очищенной воды»
Вэйи Пан научный сотрудник Университета Райса

В созданном устройстве присутствуют электроды, которые удаляют бор, захватывая его внутри пор, усеянных кислородсодержащими структурами. Именно они пропускают через себя ионы морской соли, увеличивая количество бора, которое можно удалить за раз.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
схема опреснения воды, как электроды удаляют бор
На схеме показано, как бор удаляется электродами
Jovan Kamcev, Kamcev Research Lab, University of Michigan, and Weiyi Pan, Elimelech Research Lab, Rice University

Такой способ требует, чтобы бор имел отрицательный заряд, что достигается путем расщепления воды между двумя электродами. Таким образом, получается положительные ионы водорода и отрицательные гидроксид-ионы, которые крепятся к бору, придавая ему отрицательный заряд. Уже после ионы водорода и гидроксида перераспределяются, за счет чего получается пресная вода без бора.

«Наше исследование представляет собой универсальную платформу, используя изменения pH, которые могут превращать другие загрязнители, такие как мышьяк, в легко удаляемые формы»
Менахем Элимелех профессор Нэнси и Клинта Карлсонов в области гражданской и экологической инженерии, химической и биомолекулярной инженерии в Университете Райса
ученый помещает фильтрующую мембрану между двумя электродами
Ученый из Университета Мичигана помещает фильтрующую мембрану между двумя электродами, которые измеряют, насколько хорошо мембрана проводит электричество.
Marcin Szczepanski, Michigan Engineering

Ученые отмечают, что их способ опреснения воды способен сэкономить около 6,9 миллиардов долларов в год, что составляет примерно 690 миллиардов рублей в год. Такая экономия поможет сделать пресную воду более доступной для всех и уменьшить водный кризис по всему мире.