Enkel avsaltning

Med tillstånd av forskarna

När vatten som används i många industriella system avdunstar, kan salter och andra lösta mineraler lämnas kvar på komponentytor, där de så småningom försämrar utrustning, blockerar rör och minskar effektiviteten i viktiga värmeväxlingsprocesser. Nu har MIT-forskare upptäckt ett fenomen som kan hjälpa till att lösa detta problem samtidigt som de potentiellt förvandlar föroreningarna till användbara produkter – och som en bonus ser det riktigt coolt ut.

Samantha McBride, PhD '20, Henri-Louis Girard, PhD '20, och Kripa Varanasi, professor i maskinteknik, visade att om ytor ges en struktur i nanoskala som stöter bort vatten och sedan appliceras värme, så kristalliserar lösta salter på ett distinkt sätt: de bildar ett partiellt sfäriskt skal som reser sig på en uppsättning spinniga ben och skapar mikroskopiska former som forskarna kallar kristalldjur. Så småningom växer benen så långa att de inte klarar av att bära upp djurets vikt, och saltklumpen bryter av och faller eller svepas bort.

Genom att variera mängden värme längs ytan är det möjligt att få kristallformationerna att rulla längs i en specifik riktning. Ju högre temperatur, desto snabbare växer de och lyfter, vilket minimerar den tid som kristallerna blockerar ytan.

Att förhindra nedsmutsning av värmeväxlare är en särskilt viktig potentiell fördel: enligt Varanasi kostar detta problem USA och andra industriländer en kvarts procent av BNP. Han säger också att processen kan göra det möjligt att använda obehandlat saltvatten för vissa industriella kylsystem som annars förbrukar miljarder liter värdefullt färskvatten. I vissa situationer kan de återvunna salterna och andra mineraler till och med vara säljbara produkter.

Metoderna för att göra texturerna för att producera en vattenavvisande yta är redan väl utvecklade, säger Varanasi, så att implementera denna process i industriell skala bör vara relativt snabb.

Dölj