Ученые нашли способ очистки воды с помощью солнечной энергии

Использование электрохимии для разделения различных частиц в растворе, так называемая электрохимическая сепарация, является энергоэффективной стратегией для восстановления окружающей среды и водных ресурсов, для процесса очистки загрязненной воды.

Однако несмотря на то, что электрохимия использует меньше энергии, чем другие аналогичные методы, электрическая энергия в значительной степени черпается из невозобновляемых источников, таких как ископаемое топливо.

Химики из Университета Иллинойса Урбана-Шампейн продемонстрировали, что для очистки воды можно использовать частично, а возможно, и исключительно возобновляемые источники энергии. С помощью полупроводника солнечная энергия интегрируется в процесс электрохимического разделения, который проходит благодаря окислительно-восстановительной реакции, управляющей электрическим зарядом ионов для их отделения от раствора, например, воды.

Используя эту систему, исследователи успешно отделили и удалили из сточных вод разбавленный арсенат — производное мышьяка, являющееся одним из основных компонентов отходов сталелитейной и горнодобывающей промышленности.

Эта работа представляет собой доказательство возможности применения подобных систем для очистки сточных вод и защиты окружающей среды.

Мировая электроэнергетика все еще в основном производится из невозобновляемых источников, основанных на ископаемом топливе, что ставит под вопрос долгосрочную устойчивость электрохимических процессов, включая сепарацию. Интеграция солнечной энергии повышает устойчивость электрохимических разделительных процессов в целом, а ее применение для очистки воды приносит пользу и водному сектору, — заключил ведущий исследователь Сяо Су, научный сотрудник Института Бекмана по передовым наукам и технологиям и доцент кафедры химической и биомолекулярной инженерии.

Результаты опубликованы в журнале Small.

22.07.2023