水可能是人类的基本需求;然而,今天,我们生活在一个超过 7.85 亿人甚至无法获得基本供水服务的世界。由于人为造成的气候变化,预计这一问题会恶化,因为天气模式的破坏会导致供水不一致和供水受到污染。
用高效的方法缩小废水和饮用水之间的差距可能会有所帮助。现在,斯坦福大学的一组研究人员发现了如何优化用于转化硫废物的电气过程,这可以为生产饮用水的经济、可再生能源驱动的废水处理铺平道路。
“一个人的废水是另一个人的宝藏”
多年来,科学家们一直在研究可用于净化废水并将其重新引入水源的新方法。一种称为厌氧过滤的技术一直处于领先地位,因为它只需要很少的能量就可以净化大量的污水。然而,有一个重大缺陷,因为厌氧过滤会产生危险的有害副产品,称为硫化物,这对我们的健康和环境极其危险,同时净化水。
他们是如何做到的呢?
研究人员没有使用化学物质将硫衍生物分离成无害成分,后者经常腐蚀净化系统管道,而是采用了“电化学硫氧化”。这消耗很少的能量并允许对最终的硫化合物进行微调控制,从而完全消除了厌氧过滤中的威胁性化学物质。
“我正在研究的过程是将废水中的硫化物以电化学方式转化为更有价值的物质,例如硫酸,它可用于许多制造过程和肥料,”博士 Xiaohan Shao 解释说。斯坦福大学土木与环境工程专业的学生,该研究的主要作者,在有关该研究的视频中。
研究人员表示,这项技术使用的能源非常少,以至于它可以完全由可再生能源提供动力,并应用于整个城市的污水处理系统。最终,这与其他先进的废水处理技术相结合,有朝一日可以缩短废水和饮用水之间的差距,并为开采污水中的珍贵元素铺平道路,这些元素有朝一日可以为智能手机甚至飞机提供动力。