Πώς να αφαλατώσετε το νερό;

Οι φωτογραφίες που ελήφθησαν από το διάστημα δείχνουν ότι ο πλανήτης μας έχει περισσότερο νερό από τη γη. Επιπλέον, είναι εντελώς απροσδόκητο και κάπως ακατανόητο αυτό λιγότερο από το 3% του νερού της γης είναι φρέσκο ​​νερό. Σύμφωνα με την Αμερικανική Γεωλογική Έρευνα, μεγάλημέρος αυτών των τριών ποσοστών δεν είναι διαθέσιμο. Περισσότερο από το 68% του γλυκού νερού στη Γη είναι σε παγωμένους και παγετώνες και λίγο πάνω από το 30% στα υπόγεια ύδατα. Μόνο το 0,3% περίπου του συνόλου του γλυκού νερού βρίσκεται στα επιφανειακά νερά των λιμνών, των ποταμών και των βάλτων. Από όλο το νερό στον πλανήτη, περισσότερο από το 99% του νερού της γης είναι ακατάλληλο για χρήση από ανθρώπους και πολλά άλλα ζωντανά πράγματα! Φαίνεται απίστευτο ότι το νερό που στηρίζει όλη την γήινη και υδρόβια ζωή είναι πραγματικά τόσο σπάνιο. Μαζί με αυτή την εκπληκτική συνειδητοποίηση έρχεται η κατανόηση ότι πρέπει να χρησιμοποιήσουμε αυτόν τον πόρο πολύ με σύνεση.

Το νερό καλύπτει περίπου το 70% της επιφάνειας του πλανήτη μας

Το περιεχόμενο

• 1 Πόσο γλυκό νερό στη Γη
• 2 Μπορεί το νερό να γίνει φρέσκο;
• 3 Τι είναι η απόσταξη
• 4 Τι είναι η αντίστροφη όσμωση

Πόσο γλυκό νερό στη γη

Το νερό αποτελείται από δύο άτομα υδρογόνου συνδεδεμένα με ένα άτομο οξυγόνου. Έχετε πιθανώς ακούσει τα άτομα - τα μικρότερα δομικά στοιχεία κάθε ύλης στο σύμπαν. Στην πραγματικότητα, είμαστε όλοι κατασκευασμένοι από άτομα κολλημένα μαζί (ή, όπως λένε οι επιστήμονες, "δεσμεύονται").

Τα άτομα που ενώνονται μαζί σχηματίζουν μόρια. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι το νερό στη Γη θα μπορούσε να εμφανιστεί ως αποτέλεσμα της τήξης πλούσιων σε νερό ορυκτών κατά τη διάρκεια του σχηματισμού του πλανήτη και των κομήτων πάγου, τα οποία πριν από δισεκατομμύρια χρόνια συνέτριψαν στη Γη και λειώθηκαν. Ενώ είναι δυνατή η δημιουργία μικρών όγκων καθαρού νερού σε ένα εργαστήριο, δεν είναι πρακτικό να "φτιάχνουν" μεγάλες ποσότητες νερού με ανάμιξη υδρογόνου και οξυγόνου μαζί, καθώς αυτό απελευθερώνει πολλή ενέργεια και μπορεί να προκαλέσει ισχυρή έκρηξη. Δεδομένου ότι ο συνολικός όγκος νερού στη Γη παραμένει περίπου ο ίδιος, το νερό αλλάζει διαρκώς τη θέση και την κατάστασή του. Αυτό σημαίνει ότι μερικές φορές χρειάζεται μια υγρή μορφή (για παράδειγμα, το νερό που πίνουμε), στερεό (πάγο) ή αέριο (υδρατμούς).

Οι επιστήμονες ονομάζουν αυτή τη διαδικασία αλλαγής υδρολογικού (νερού) κύκλου, το οποίο συνίσταται στο γεγονός ότι το νερό μετακινείται συνεχώς στον πλανήτη, κάνοντας έναν κύκλο μεταξύ του αέρα, της γης και του ωκεανού.

Πίνουμε φρέσκο ​​νερό, αλλά το μεγαλύτερο μέρος του νερούΗ γη είναι αλμυρή. Και η συντριπτική πλειοψηφία του διαθέσιμου γλυκού νερού είναι στην πραγματικότητα κρυμμένη υπόγεια υπό μορφή υπόγειων υδάτων. Στην πραγματικότητα, εάν φανταστείτε ότι όλο το νερό στη Γη μπορεί να χωρέσει σε ένα κιλό γάλακτος, τότε όλα αυτά θα είναι ωκεάνια, με εξαίρεση μόνο δύο κουταλιές γλυκού νερού. Από αυτά τα κουταλιές γλυκού νερού, λίγο λιγότερο από το ένα τέταρτο θα μετατραπεί σε πάγο, και το μεγαλύτερο μέρος του θα μετατραπεί σε υπόγεια ύδατα. Το γλυκό νερό σε ποτάμια, έλη και λίμνες είναι μόνο δύο σταγόνες νερού στον κόσμο.

Για να παρακολουθείτε τις ειδήσεις από τον κόσμο της λαϊκής επιστήμης και της υψηλής τεχνολογίας, εγγραφείτε στο κανάλι ειδήσεων μας στο Telegram

Είναι δυνατό να φρεσκάρετε το νερό;

Η αλλαγή του κλίματος είναι πιθανό να αλλάξει πολλάπτυχές της ζωής στη Γη, συμπεριλαμβανομένης της πρόσβασης σε καθαρό νερό. Οι αυξανόμενες θερμοκρασίες, η ξηρασία και οι φυσικές καταστροφές ενδέχεται να έχουν αρνητικό αντίκτυπο στους υδάτινους πόρους σε ορισμένες περιοχές και περιοχές η ξηρασία είναι μόνο ένα από τα πιθανά σενάρια. Η άνοδος της στάθμης της θάλασσας απειλεί και την παράκτιατους υδάτινους πόρους, οι οποίοι συχνά αντλούν γλυκό νερό από τα υπόγεια ύδατα. Λόγω των πολλών απειλών στις πηγές γλυκού νερού, η αναζήτηση νέων και καλύτερων τρόπων παραγωγής πόσιμου νερού προκαλεί ανησυχία.

Είναι ενδιαφέρον: ο Αστεροειδής Itokawa επιβεβαίωσε ότι το νερό στη Γη έχει κοσμική προέλευση

Ο ωκεανός είναι η μεγαλύτερη πηγή νερού στον πλανήτη,αλλά το νερό από αυτό δεν μπορεί να πιει λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε αλάτι σε αυτό. Ευτυχώς, οι επιστήμονες έχουν βρει πολλούς τρόπους για να εξαγάγουν το αλάτι από το νερό και να το κάνουν πόσιμο. Επιπλέον, ένα άλλο βρίσκεται σε εξέλιξη. Δυστυχώς, η αφαλάτωση με οποιαδήποτε μέθοδο είναι δαπανηρή και επί του παρόντος δεν είναι πρακτική για κάθε κοινότητα που στερείται νερού. Αλλά, σύμφωνα με την National Geographic, οι επιστήμονες εργάζονται για τη βελτίωση των υφιστάμενων μεθόδων για να καταστούν πιο αποτελεσματικές και λιγότερο δαπανηρές. Νωρίτερα, ο συνάδελφός μου Ramis Ganiev στο άρθρο του μίλησε για ένα από τα μεγαλύτερα αποθέματα γλυκού νερού στις Ηνωμένες Πολιτείες.

Τι είναι η απόσταξη;

Το απεσταγμένο νερό είναι το παλαιότερο καιη πιο κοινή μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον καθαρισμό του νερού από το αλάτι. Με απλά λόγια, η απόσταξη περιλαμβάνει την εξάτμιση του νερού, και στη συνέχεια την συμπύκνωση του, πίσω στο υγρό. Το αλάτι δεν εξατμίζεται και παραμένει στον πυθμένα του δοχείου. Όταν το νερό εξατμιστεί, μπορεί να συλλεχθεί σε ξεχωριστό δοχείο.

Απόσταξη (Lattice Stillare - "στάζει με σταγόνες" από το Lat Stilla - "πτώση" και πρόθεμα "de-", που σημαίνει "καθαρισμός")

Στην πραγματικότητα, το νερό μπορεί να αποσταχθεί μέσαστο σπίτι, φυσικά, έχοντας μια απλοποιημένη έκδοση της διαδικασίας. Για να το κάνετε αυτό, τραβήξτε ένα φύλλο διαφανούς πλαστικού πάνω από το μπολ ή την τρύπα στην οποία βρίσκεται το μολυσμένο νερό. Ο ήλιος θα λάμψει μέσα από το πλαστικό, θερμαίνοντας το νερό κάτω και προκαλώντας τον αργό εξατμισμό, αφήνοντας το αλάτι και άλλες ακαθαρσίες κάτω. Το εξατμισμένο νερό θα συμπυκνώνεται στην κάτω πλευρά του πλαστικού φύλλου, όπου μπορείτε στη συνέχεια να το συλλέξετε σε ένα ξεχωριστό δοχείο. Οι μονάδες απόσταξης πραγματοποιούν αυτή τη βασική επιστημονική διαδικασία σε πολύ μεγαλύτερη κλίμακα, αλλά χρησιμοποιούν την ηλεκτρική ενέργεια για να επιταχύνουν τη διαδικασία. Επιπλέον, υπάρχουν ηλεκτρικά αποστακτήρια οικιακής χρήσης που μπορούν να αγοραστούν για $ 100 έως χιλιάδες δολάρια, ανάλογα με το μέγεθος και την αποτελεσματικότητα της συσκευής. Ωστόσο, οι περισσότεροι από αυτούς μπορούν να παράγουν μόνο 10 λίτρα καθαρού νερού κάθε φορά και γενικά η διαδικασία απόσταξης απαιτεί πολλή ενέργεια.

Στο κανάλι μας Yandex.Zen, μπορείτε να βρείτε άρθρα που δεν βρίσκονται στον ιστότοπο. Εγγραφείτε για να μην χάσετε τίποτα ενδιαφέρον!

Τι είναι η αντίστροφη όσμωση;

Αυτή είναι μια από τις πιο κοινές μεθόδους.που χρησιμοποιούνται σήμερα σε μονάδες αφαλάτωσης. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί αντλίες υψηλής πίεσης για να απομακρύνει το αλάτι ή το μολυσμένο νερό μέσω μιας ειδικής μεμβράνης που φιλτράρει βλαβερές ουσίες και επιτρέπει να περάσει καθαρό νερό. Πρόσφατα, οι επιστήμονες έχουν διερευνήσει ένα νέο τύπο μεμβράνης που διευκολύνει την ώθηση του νερού μέσα από αυτό. Χρησιμοποιείται η πειραματική μέθοδος graφένιο, και ερευνητές από τη ΜασαχουσέτηΤο Ινστιτούτο Τεχνολογίας κατόρθωσε να δημιουργήσει μια μεμβράνη ultrafast graphene με πάχος μόνο ενός ατόμου, το οποίο, λένε, θα κάνει την αντίστροφη όσμωση ευκολότερη, λιγότερο ενεργειακή και φθηνή.

Το νερό του οποίου η αλατότητα δεν υπερβαίνει το 0,5% θεωρείται νωπό.

Graphene - Αυτό είναι το λεπτότερο και πιο ανθεκτικό υλικό που είναι γνωστό στον άνθρωπο. Το Graphene χρησιμοποιείται για τη δημιουργία ηλεκτρονικών τσιπ, αισθητήρων για αέρια, μεμβρανών για τον καθαρισμό του νερού.

Ενώ η αντίστροφη όσμωση προσβάλλεται ωςΜια φθηνότερη, ενεργειακά χαμηλού κόστους εναλλακτική λύση για την απόσταξη μεγάλης κλίμακας, αλλά το κόστος κατασκευής μιας τέτοιας μονάδας επεξεργασίας νερού μπορεί να φτάσει ένα δισεκατομμύριο δολάρια. Είναι επίσης μια υπενθύμιση ότι παρόμοιες διευκολύνσεις μπορεί να παραμείνουν ανέφικτες για τις κοινότητες που αντιμετωπίζουν έλλειψη πόσιμου νερού. Για παράδειγμα, μια έκθεση του Ινστιτούτου Ειρηνικού αναφέρει ότι το εργοστάσιο αφαλάτωσης Kwinana στο Perth της Αυστραλίας απαιτεί περίπου 17 εκατομμύρια δολάρια ετησίως, ενώ το εργοστάσιο αφαλάτωσης Gold Coast στο Tugun της Αυστραλίας απαιτεί 30 εκατομμύρια δολάρια ετησίως. Σχετικά με τις άλλες μεθόδους καθαρισμού του νερού, διαβάστε στο υλικό μας.