Фото: pubs.acs.org
Графітові стержні для знесолення
Інженери придумали простий спосіб знесолити воду за допомогою батареї графітових електродів, покритих активованим вугіллям.
Метод
не підходить для дуже солоної морської
води, зате вельми ефективний при помірній
концентрації іонів.
Робота опублікована
в журналі The Journal of Physical Chemistry Letters, її
короткий опис наводить сайт Phys.org.
Робота
пристрою основана на принципі
"вичерпування" іонів з одного
розчину в інший.
Дослідники вкрили
графітові електроди шаром пористого
(активованого) вугілля товщиною близько
200 мікрометрів. Батарея електродів
опускалася в розчин, і до неї підводилася
невелика напруга 1-2 вольта. Катіони й
аніони солей спрямовувалися до електродів
і накопичувалися в зоні пористого
вуглецю. Через невеликий час (щоб не
витрачати енергію на електроліз)
електроди виймали і опускали в інший
розчин. У другому розчині напруга
вимикалася, тому іони вільно мігрували
з пористої поверхні електродів у рідину.
Потім цикл повторювався знову, зазвичай
близько восьми разів.
Автори показали,
що таким способом можна знизити
концентрацію хлориду натрію в розчині
з 20 до 7 мілімоль - в три рази. Крім того,
якщо покрити електроди мембраною, що
вибірково пропускає окремі іони, то
ефективність знесолення можна збільшити,
не змінюючи принципово технологію.
Новий
спосіб видалення іонів може виявитися
через свою простоту більш економічно
виправданим, ніж складні й енергоємні
сучасні способи на кшталт ємнісний
деіонізації. Низька напруга дозволяє
створити прості портативні пристрої
для знесолення на сонячних батареях.
Найголовніше обмеження методу пов'язано
з тим, що він неефективний при великих
концентраціях іонів - у цьому випадку
застосовуються більш традиційні методи,
такі як дистиляція або зворотний осмос.