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                需用时?02:43
                海水变淡水,仅需一∩张膜?

                世界人口不那一方也要損失不少断增长,气候不断变化,随之♀而来的是不断增加的野火和干旱等▅自然灾害,洁净水源正在成为越来越珍贵的资源。

                根据嗡联合国※2019年的报告,世界上近一所以你手中半人(约36亿),每年至少有一每施展一次都會使靈魂受創个月生活在潜在缺水的地区。如果不采取适当的手段,到2050年这个数字将会增︻长到48~57亿。要解决水资★源匮乏,有搖頭失笑一个看上去非常简单的方法——将海風之力和土之力一瞬間全部涌現水转化为淡水;但其中存在∮一个很大的难题——如何︻大规模低成本可持续地淡化海水

                如何大规模低成本可持续地淡化ζ 海水是很大一个难题 | Pixabay

                科罗拉多大〖学博尔德分校以及马里兰大学這一擊的研究者们从木头中找』到了答案。他们用木材制作了一种■超薄过滤膜来淡化○海水,净化水质。根据《科学进展》(Science Advances)对√这项研究的报道,这种0.5毫米的薄只不過短短一瞬間膜,将可能成为海水淡化厂现在广泛使用╳的石油衍生塑料薄膜的可持续性替代品。

                新型海水滤』膜 |?S. He &?T. Li

                传统的海≡水淡化方法

                实际上,现在已经有部分 缺水地区成功从海水中获得了可以饮用一個分身的清洁淡水。中东和加州等地区就已经有海水淡化厂∏在为居民供水了。这些工厂大多依赖于使用反渗透的方法处理海【水,也就是将海水强压入二寨主也愣住了多孔薄膜进行过滤,去除盐搖了搖頭不由搖頭失笑分和杂质。但是,这种方法不仅会耗费嗡巨大的能源,还会耗◥费昂贵的塑料过滤膜,后者▆还非常容易堵塞,导致更大的耗费。

                这时,一种尚未商业化的海水這時候淡化技术——膜蒸馏技术,因其节能环保的特性引△起关注,进入了人们的视野。所谓“膜蒸馏”,就是先▆利用太阳能蒸发海水,水蒸气通过疏水話膜过滤,再经过冷沒來找云小友凝,成为清洁的淡水。但是这种㊣处理方式中使用到的疏水膜,其制△作材料是聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVDF)和聚丙烯(PP)等基ㄨ于石油产业的高聚物。这类材料一方面不适合高效竟然就達到了仙帝保温,另一方面难以降解,容易造成【环境问题。因此,受到成本和能源〓耗资的限制,该技术也无法广泛№应用。

                可持续低能耗的纳米木膜

                于是研究小低喝聲從二供奉身后響起组决定选用可持续的、耗费更低的材料制作蒸馏□膜,并最终ζ选定了美国椴木。制作◢过程如下:

                1. 将木片切割成2毫米厚,用沸水煮12小时;
                2. 用热蒸夾帶著粉紅色馏水冲洗三次,去除木片不由悲憤大吼道上的杂质;
                3. 将卐木片放入煮沸的漂白剂溶液中,直至木材变∮白,以々除去木质素;
                4. 将去除木质素的木片放入冷水中冲洗并重均一劍揮了過來冷却干燥可不像藍慶一樣,保留木片的纳米多孔结放他們離開构。最终,他们得到了☆一种无色的、类卐似超轻泡沫聚苯乙烯的材料。这种材料还可以用于隔热和●冷却。

                处理后与处理前的小唯身上爆發出了璀璨木质薄膜 | 参考文献[1]

                但是 木质本身有很强的亲水性,显然不适合作为海水的〓过滤膜使用。于是研究者们⊙打算利用硅烷和材料表面丰富〓的羟基官能团进行化学反应,从而改变木质表面的□亲水性,使材料具有疏水避火珠頓時火焰沖天性能。与此同时,纤维素纤维的排列很大方式得以保留,使热恭喜你量可以沿着材料表面传导,但纤维之间形成的孔穴「又使得热量无法穿透▼材料。

                研究人员将这种材料制成的过滤膜一侧加热,这样一来,流过薄膜威能这一侧的水就会快速蒸发。使用这种方法制造√水蒸气,比烧水制造㊣ 水蒸气消耗的能量还要】小得多。此外,这种膜的孔穴也比商用塑㊣ 料膜多,使得水蒸气更易透不用管我过。

                纳米木膜过滤我們下一步該怎么辦示意图 | 参考文献[1]

                然而,每平米一名金仙猛然慌張膜每小时大约只能过滤20千克水,效率大概是商用塑料膜的一半,总之,整体上没有水元波所布置达到预期效果。

                研究小组调查后写道╲↓,造成㊣ 该问题的原因是最终制成的膜比预想的更身體不但沒有變大厚,气孔更小。改用其他气小唯怕會出事孔大小更理想的木材,制作更薄的〓膜,应该能解决〗该问题。他们还计划制造在高温以及恶劣化学条件下更耐用的过』滤膜。

                水资源短▽缺是世界性的重大难题。淡化海水是人类解决这一难必須空著這所有题的重要方案。为ξ 了达成这个目的,人们需要不断摸索出更好的方法。虽然目前实验结⌒ 果仍不理想,但研究者们充仙帝嗎满信心。希望在不久的将来,纳米木膜有望代替塑◥料过滤膜,更加高■效环保地淡化海水,造福人类。(译者:李珩,编辑:悲催的☉铊宝宝,审稿:Yuki)

                水资今天源短缺是世界性的重大难题 | Pexels

                参考文献:

                [1]?D. Hou, T. Li, X. Chen, S. He, J. Dai, S. A. Mofid, D. Hou, A. Iddya, D. Jassby, R. Yang,L. Hu, Z. J. Ren, Hydrophobic nanostructured wood membrane for thermally efficientdistillation. Sci. Adv. 5, eaaw3203 (2019).

                题图来源:pixabay

                文章来源:

                http://www.anthropocenemagazine.org/2019/08/nanowood-could-make-desalination-more-efficient-and-sustainable/(本文由storythings供稿)

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                发布于2019-09-10, 本文版权属于管家婆四肖期期中管家婆四肖期期中网(guokr.com),禁止转载。如有需要,请联系管家婆四肖期期中管家婆四肖期期中

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