Durchbruch-Studie enthüllt entscheidende Unterschiede bei Ablagerungsproblemen in der Wasserentsalzung
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Eine umfassende Übersichtsarbeit von Forschern der Arizona State University und der Colorado State University hat entscheidende Unterschiede zwischen Gips- und Kieselsäureablagerungen bei der Membranentsalzung aufgedeckt, was möglicherweise den Weg für effizientere Wasseraufbereitungsprozesse weltweit ebnet.
Die in Frontiers of Environmental Science & Engineering veröffentlichte Studie beschreibt detailliert, wie diese beiden häufigen Arten von Mineralablagerungen Entsalzungssysteme unterschiedlich beeinflussen. Gipsablagerungen, die durch schnelles Kristallwachstum gekennzeichnet sind, können in Membranporen eindringen und Benetzungsprobleme verursachen. Im Gegensatz dazu bilden Kieselsäureablagerungen hochadhäsive, gelartige Schichten, die nahezu unmöglich zu entfernen sind und zu erheblichen Leistungseinbußen der Systeme führen.
Diese Unterscheidung ist besonders bedeutsam für Regionen, die für ihre Süßwasserversorgung auf Entsalzung angewiesen sind. Da die globale Wasserknappheit Milliarden von Menschen betrifft, könnte das Verständnis dieser Ablagerungsmechanismen zu effizienteren und kostengünstigeren Entsalzungsprozessen führen. Die Forschung legt nahe, dass für jede Art von Ablagerung unterschiedliche Gegenmaßnahmen erforderlich sind – hydrophile Polymerbürsten und zwitterionische Beschichtungen für Gips, während bei Kieselsäureablagerungen möglicherweise Modifikationen der Membranoberflächenladung notwendig sind.
Die Implikationen dieser Forschung gehen über technische Verbesserungen hinaus. Effizientere Entsalzungsprozesse könnten niedrigere Betriebskosten, reduzierten Energieverbrauch und erhöhte Süßwasserproduktion bedeuten – entscheidende Faktoren bei der Bewältigung globaler Wassersicherheitsherausforderungen. Für Wasseraufbereitungsanlagen könnten diese Erkenntnisse zu langlebigerer Ausrüstung und reduzierten Wartungskosten führen, was Entsalzung letztlich zugänglicher und nachhaltiger macht.
Dr. Tiezheng Tong, der die Forschung leitete, weist darauf hin, dass dieses Verständnis eine Grundlage für die Entwicklung gezielter Strategien zur Bekämpfung von Mineralablagerungen bietet, was möglicherweise revolutionieren könnte, wie Entsalzungsanlagen ihre Systeme betreiben und warten.
