مرز جدید فناوری نمک زدایی آب دریا: حامل نفوذ غشای نمک زدایی آب دریا

با توجه به تنش فزاینده منابع آب جهانی، فناوری شیرین سازی آب دریا به عنوان یک راه مهم برای حل کمبود منابع آب، بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. در میان آنها، حامل نفوذ غشای نمک زدایی آب دریا به دلیل راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی، به نقطه داغ تحقیقات فعلی تبدیل شده است.

حامل نفوذ غشاء نمک‌زدایی آب دریا عمدتاً به مواد غشایی خاص متکی است، که به عنوان حامل نفوذ، می‌توانند به طور انتخابی به مولکول‌های آب اجازه عبور دهند در حالی که نمک و سایر ناخالصی‌ها را مسدود می‌کنند. در فناوری نمک زدایی غشایی صرفه جویی در انرژی، غشای اسمز معکوس (RO) و غشای اولترافیلتراسیون (UF) دو ماده غشایی هستند که بیشترین استفاده را دارند.

غشای اسمز معکوس به دلیل نرخ نمک زدایی بالا و پایداری خوب به اولین انتخاب برای نمک زدایی آب دریا تبدیل شده است. از ویژگی های غشای نیمه تراوا استفاده می کند تا فقط مولکول های آب را تحت فشار عبور دهد و در عین حال نمک و سایر ناخالصی ها را در یک طرف غشاء حفظ کند. غشای اولترافیلتراسیون به عنوان یک فناوری پیش تصفیه برای غشای اسمز معکوس برای حذف مواد معلق، کلوئیدها و مواد آلی ماکرومولکولی در آب دریا برای محافظت از غشای اسمز معکوس در برابر آلودگی و انسداد استفاده می شود.

فناوری نمک زدایی غشایی صرفه جویی در انرژی نه تنها کارایی نمک زدایی آب دریا را بهبود می بخشد، بلکه مصرف انرژی را نیز به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. کلید این فناوری در استفاده از دستگاه های بازیابی انرژی نهفته است که می توانند فشار بالا در انتهای آب متمرکز را به بخشی از فشار ورودی تبدیل کنند و در نتیجه مصرف انرژی را کاهش دهند.

با پیشرفت مداوم علم مواد غشایی، حامل نفوذ غشای نمک زدایی آب دریا نیز به طور مداوم در حال نوآوری و توسعه است. از یک طرف، تحقیق و توسعه مواد غشایی جدید باعث بهبود بیشتر نرخ نمک زدایی و پایداری غشا و کاهش خطر آلودگی و گرفتگی غشا خواهد شد. از سوی دیگر، ادغام و بهینه سازی فناوری غشاء، کارایی و اثر صرفه جویی در انرژی نمک زدایی آب دریا را بیشتر بهبود می بخشد.

به عنوان یک فرآیند هیبریدی غشایی حرارتی، فناوری تقطیر غشایی (MD) دارای ظرفیت شوری بالایی از نمک‌زدایی معمولی آب دریا حرارتی و پیکربندی مدولار فشرده سیستم‌های غشایی است. از غشاهای متخلخل آبگریز برای جداسازی جریان تغذیه آب نمک گرم و جریان نفوذ سرد استفاده می کند، انتقال بخار آب را از طریق غشاء از طریق اختلاف دما انجام می دهد و در سمت تراوا برای تولید آب خالص متراکم می شود. انتظار می رود این فناوری در آینده به یک مکمل مهم در زمینه نمک زدایی آب دریا تبدیل شود.

کاربرد گسترده انرژی های تجدیدپذیر و توسعه شبکه های هوشمند، فناوری نمک زدایی آب دریا را با انرژی های تجدیدپذیر ترکیب می کند تا به فرآیند نمک زدایی آب دریا سبز و کم کربن دست یابد، که همچنین جهت مهمی برای توسعه آینده خواهد بود. استفاده از انرژی خورشیدی برای نمک زدایی آب دریا نه تنها می تواند مصرف انرژی و هزینه ها را کاهش دهد، بلکه وابستگی به سوخت های فسیلی را کاهش داده و به توسعه پایدار دست می یابد.

به عنوان یک راه مهم برای حل کمبود منابع آب، حامل های نفوذ غشای نمک زدایی آب دریا به دلیل راندمان بالا و صرفه جویی در انرژی توجه بیشتری را به خود جلب می کنند. با پیشرفت مداوم علم مواد غشایی و نوآوری مداوم فناوری، فناوری غشای نمک زدایی آب دریا نقش مهم تری در آینده ایفا خواهد کرد. در آینده نزدیک، فناوری غشای نمک‌زدایی آب دریا، منبع آب جایگزین قابل‌اعتمادتری و مقاوم‌تر در برابر خشکسالی را در اختیار ما قرار می‌دهد و کمک بیشتری به بقا و توسعه انسان خواهد کرد.