Disminuir el costo del agua pura

Cada año, los países de todo el mundo sufren de escasez de agua. Las cifras son alarmantes. Más de mil millones de personas viven sin acceso seguro al agua potable. Mientras tanto, el número de personas que viven en el agua destacó cuentas áreas el 41% de la población mundial (2,3 mil millones de personas) y los números solamente se espera que aumente. En 2025, se estima que cerca de 3,5 millones de personas viven en zonas donde el agua potable es un bien escaso. Sin lugar a dudas, la escasez de agua cada vez mayor es un tema que seguirá aumentando de forma prioritaria en los próximos años. Central de los esfuerzos por abordar el problema será la comunidad científica
Los principales procesos de purificación de agua /desalinización actualmente en uso caen bajo dos categorías:. Desalación térmica y ósmosis inversa. De los dos, la ósmosis inversa es más eficiente y rentable. Sin embargo, el proceso no está exento de torceduras. La membrana utilizada para filtrar impurezas es susceptible de microbios en el agua impura. Como resultado, un lavado de cloro es necesario para combatir la biopelícula que se acumula en la superficie de la membrana. Por desgracia, las membranas actuales se debilitan significativamente por la exposición al cloro. Recientemente
, el Dr. Benny Freeman, profesor de ingeniería química en la Universidad de Texas en Austin, y sus colegas desarrollaron una membrana de cloro tolerante que promete simplificar la desalación de agua proceso, aumentar el acceso a agua pura y posiblemente reducir los gases de invernadero.
Científico LiveScientist vivo habló con el Dr. Freeman acerca de la nueva membrana de química y su potencial para la reducción de gases de efecto invernadero.

¿Puede describir los medios actuales de revertir la purificación de agua de ósmosis?
Las membranas actuales son poliamidas aromáticas que se depositan en la parte superior de un soporte de polisulfona porosa que proporciona la estructura mecánica a la membrana. La desalación se realiza por la capa de poliamida aromática encima de eso. En números redondos, que está a unos 100 nanómetros de espesor.
¿Qué tan eficiente es el proceso?
La forma más fácil de juzgar la eficacia de los procesos "es compararlo con su alternativa. La membrana asciende a cerca de la mitad del coste de otras tecnologías para desalinizar agua. La forma alternativa es a través de técnicas de evaporación, básicamente, en la que hierve el agua y el agua se evapora, pero la sal no.
Esencialmente una destilación.
Eso es correcto. El proceso generalmente requiere aproximadamente el doble de la energía como las membranas hacen para desalinizar la misma cantidad de agua. Así por esta medida, las membranas son la manera más eficaz de hacer esto. A medida que el precio de la energía aumenta, eso hace que las técnicas de eficiencia energética más atractiva
Alerta Audio SciLive:. Escuchar clip de audio al final del artículo para escuchar al Dr. Freeman discutir cómo la membrana de nuevo desarrollo afecta el proceso de desalinización ¿Cuáles son las membranas actuales hacen?
Están hechas de poliamidas aromáticas. Cómo se puede explicar la formación de biopelículas en las membranas?
Esencialmente si se toma de agua cruda de la tierra o el mar, tiene microorganismos que será básicamente colonizar la superficie. Las membranas proporcionan una buena zona en la que las biopelículas gusta crecer. Este es un proceso natural porque hay microorganismos en el agua.
¿Qué peligros hacen biofilms plantean?
El peligro que suponen es que recubrir la superficie de las membranas, lo que resulta en una pérdida de flujo y, en algunos casos , una disminución en la capacidad de las membranas para rechazar sal. Ambos factores contribuyen a significativamente menor tiempo de vida de la membrana que se podría obtener la contaminación biológica ausente.
Cómo es la composición química de la membrana de su laboratorio desarrolló diferente de otras membranas que se utilizan actualmente en el proceso de purificación?
Hemos eliminado básicamente los enlaces amida, que son el eslabón débil de las membranas convencionales - es decir, los enlaces amida son muy sensibles a adjuntar por el cloro. Los hemos reemplazado con vínculos, tales como grupos sulfona, que son mucho más tolerante a la exposición al cloro acuoso. Que diferencia la estructura química de nuestra membrana a partir de materiales de la generación actual. Es por eso que son resistentes.
¿Cómo afecta la nueva membrana contribuir a la reducción de la huella de carbono thewaterwater proceso de purificación '?
Básicamente, si usted no tiene ninguno de los problemas bio-fouling porque se puede utilizar cantidades adecuadas de cloro, esto hace que el trabajo de la membrana en mayor flujo y se necesita por lo tanto menos entrada de energía para generar una cantidad dada de agua purificada. También, si se puede usar membranas en lugar de técnicas de evaporación, las membranas requieren alrededor de la mitad de la energía. Así que si usted puede utilizar membranas para desalar el agua, tiene una reducción inherente al consumo de energía necesaria para producir agua purificada. Esto nos lleva a la admisión de carbono reducidas.
¿Cuál es el próximo para la investigación de su laboratorio?
Hay dos direcciones a lo largo de las que estamos trabajando en este momento. Una de ellas es trabajar con socios industriales para ampliar y desplegar esta plataforma de membrana. El segundo es para optimizar aún más la química en nuestro laboratorio - alto rechazo de sales y atacar a otros iones lado simplemente sal como el boro y arsénico que son también preocupaciones en la purificación de agua
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