Onderzoekers vinden een duurzame manier om zeewater in drinkwater om te zetten
Kan zeewater op een duurzame manier drinkbaar worden? Blijkbaar wel: nieuw onderzoek heeft het mogelijk gemaakt om de wereldwijde watercrisis tegen te gaan.
RDF ontziltingstechniek tegen de wereldwijde watercrisis
Pixabay
De wereldwijde watercrisis is een steeds groter probleem in verschillende gebieden van onze planeet. Aspecten zoals bevolkingsgroei en industrialisatie hebben geleid tot een toename van de vraag naar drinkwater, waaraan echter steeds moeilijker kan worden voldaan. Vervuiling, wanbeheer van waterbronnen en vele andere factoren hebben geleid tot de noodzaak om nieuwe oplossingen te vinden, en een studie heeft mogelijk een belangrijk keerpunt geboden.
Onderzoekers van de NYU - Tandon School of Engineering, New York, VS, hebben mogelijk een oplossing gevonden: door gebruik te maken van een opkomende elektrochemische technologie van RDF ontzilting, oftewel redox stroom, kan zout water uit de zee worden omgezet in drinkwater en tegelijkertijd hernieuwbare energie worden opgeslagen tegen een meer betaalbare prijs. André Taylor, hoofd onderzoek en hoogleraar chemische en biomoleculaire techniek, wil een dubbele doelstelling bereiken: zeewater effectief ontzilten en zorgen voor duurzaam energiegebruik. Hoewel we een enorme hoeveelheid water op aarde hebben, "schatten de mondiale statistieken dat tot 66% van de wereldbevolking lijdt onder wateronzekerheid", lezen we in het onderzoek.
Zeewater wordt drinkbaar met een milieuvriendelijke techniek
Science Direct
De onderzoekers voegen daar nog een overweging aan toe: "Erger nog, de uitdaging om te zorgen voor voldoende drinkwater zal naar verwachting nog groter worden door de gecombineerde effecten van klimaatverandering en bevolkingsgroei. Daarom, zo leggen ze uit, hebben regio's zonder voldoende waterbronnen een adequaat en cruciaal waterontziltingssysteem nodig om in hun drinkwaterbehoefte te voorzien. Met het RFD systeem bereikten de auteurs 20% meer ontzilting en een lagere energiebehoefte. "Door energieopslag en ontzilting naadloos te integreren, is het onze visie om een duurzame en efficiënte oplossing te creëren die niet alleen voldoet aan de groeiende vraag naar zoet water, maar ook het milieubehoud en de integratie van hernieuwbare energie ondersteunt."
Wat is het geheim van RFD? Ongetwijfeld dat het in staat is om overtollige energie uit bronnen zoals wind en zon, die intermitterend zijn, op te slaan en te leveren wanneer de behoefte het grootst is. Dit zorgt voor een perfecte synchronisatie met de fluctuerende trends van de energievraag bij processen van het verwijderen van zout uit water, en vormt een alternatieve en milieuvriendelijke oplossing voor traditionele ontziltingssystemen.
Hoe het redox stroomsysteem werkt dat zeewater drinkbaar maakt
Pixabay
Taylor schrijft de effectiviteit van het project toe aan de inzet en vindingrijkheid van eerste auteur Stephen Akwei Maclean, New York University's Tandon PhD kandidaat in chemische en biomoleculaire techniek. "Hij toonde uitzonderlijke vaardigheden door de architectuur van het systeem te ontwerpen met behulp van geavanceerde 3D-printtechnologie die beschikbaar is in bij NYU Maker Space."
Maar hoe werkt dit ontziltingssysteem in de praktijk? Het redox stroomsysteem verdeelt het water dat uit de zee komt in twee stromen op het moment van binnenkomst: een verziltende en een ontziltende. Daarnaast worden twee extra kanalen voorzien van het elektrolyt en het redoxmolecuul en wordt er gehoopt op een CEM (kationen uitwisselingsmembraan) of AEM (anionen uitwisselingsmembraan) om het water met succes van het zout te scheiden. Terwijl elektronen en ionen binnen de kanalen bewegen, is het eindresultaat een stroom zoet water en een stroom geconcentreerd pekelwater.
En dat niet alleen: het systeem kan ook omgekeerd werken en opgeslagen energie omzetten in hernieuwbare elektriciteit, door energie op te slaan en weer af te geven als dat nodig is. Het onderzoek belooft veel goeds, maar er is meer onderzoek nodig voordat het in de praktijk kan worden gebracht. In ieder geval is er een veelbelovende stap voorwaarts gezet in het aanpakken van de watercrisis in de wereld.
