Snadné odsolování

S laskavým svolením výzkumníků

Když se voda používaná v mnoha průmyslových systémech odpaří, soli a další rozpuštěné minerály mohou zůstat na površích součástí, kde nakonec znehodnotí zařízení, zablokují potrubí a sníží účinnost důležitých procesů výměny tepla. Nyní výzkumníci MIT objevili fenomén, který by mohl pomoci vyřešit tento problém a zároveň potenciálně přeměnit kontaminanty na užitečné produkty – a jako bonus to vypadá opravdu skvěle.

Samantha McBride, PhD ’20, Henri-Louis Girard, PhD ’20, a Kripa Varanasi, profesor strojního inženýrství, ukázal že pokud povrchy získají texturu v nanoměřítku, která odpuzuje vodu, a poté je aplikováno teplo, rozpuštěné soli krystalizují charakteristickým způsobem: tvoří částečnou sférickou skořápku, která se tyčí na sadě tenkých nohou a vytváří mikroskopické tvary, které vědci nazývají krystalová zvířátka. Nakonec nohy narostou tak dlouho, že nejsou schopny unést váhu tvora, a kulička soli se odlomí a spadne nebo je smetena.

Změnou množství tepla podél povrchu je možné přimět krystalické útvary, aby se válely v určitém směru. Čím vyšší je teplota, tím rychleji rostou a zvedají se, čímž se minimalizuje doba, po kterou krystaly blokují povrch.

Zabránění zanášení výměníků tepla je obzvláště důležitým potenciálním přínosem: podle Varanasiho tento problém stojí USA a další průmyslové země čtvrt procenta HDP. Také říká, že tento proces by mohl umožnit použití neupravené slané vody pro některé průmyslové chladicí systémy, které jinak spotřebují miliardy galonů cenné sladké vody. V některých situacích mohou být znovuzískané soli a jiné minerály dokonce prodejnými produkty.

Varanasi říká, že metody pro vytváření textur pro vytvoření povrchu odpuzujícího vodu jsou již dobře vyvinuté, takže implementace tohoto procesu v průmyslovém měřítku by měla být relativně rychlá.

skrýt