Ученые из Института теплофизики им. С.С. Кутателадзе СО РАН в России сделали прорыв в области очистки воды, модернизировав «газогидратный» метод. Этот метод включает в себя уникальную процедуру «замораживания» и «размораживания» жидкости из особого состояния, известного как газогидрат.
Газогидраты — это вид вещества, которое образуется при взаимодействии газа и воды под определенными условиями температуры и давления. Это состояние напоминает лед, но с проникнутыми в него молекулами газа. Одной из особенностей газогидратов является то, что при их формировании они «забирают» только чистую воду, исключая из нее загрязняющие вещества.
Традиционные методы очистки воды, такие как многоступенчатая дистилляция и обратный осмос, крайне энергоемки и стоимостные. Однако, новый усовершенствованный газогидратный метод предлагает более экономичное решение.
Скорость формирования гидратов в стандартных условиях была низкой, а отделение «чистой» суспензии от исходного раствора представляло собой проблему. Для решения этих вопросов исследователи разработали способ, основанный на циклическом процессе кипения и конденсации в воде гидратообразующего газа. Этот подход позволяет одновременно охлаждать смесь и отводить тепло.
В процессе исследования ученые использовали большой объем газа, в частности, фреон. Фреон был выбран из-за своей способности легко образовывать газогидраты при низком давлении, не более двух атмосфер. Это позволило ученым детально изучить процесс формирования газогидратов.
Важным преимуществом нового метода является его производительность: он позволяет получить более килограмма гидрата в час без дополнительного оборудования. Это на порядок быстрее, чем с помощью стандартных методов, где гидрат обычно вырастает медленно в процессе, занимающем множество часов, а иногда и дней.
Более того, новый метод позволяет получить воду, которая соответствует всем стандартам питьевой воды после одного цикла процесса. Это значительно превосходит большинство других методов очистки воды, которые требуют множества циклов или постобработки для достижения соответствующего качества.
