Plasmabasiertes System eröffnet radikal neue Wege in der Wasseraufbereitung

Viele der heutigen Methoden zur Wasserreinigung basieren auf Filtern und Chemikalien, die regelmäßig nachgefüllt oder gewartet werden müssen. Millionen von Menschen leben jedoch in Gebieten mit begrenztem Zugang zu solchen Materialien, was die Forschungsgemeinschaft veranlasste, neue Möglichkeiten der Wasserreinigung durch den Einsatz von Plasmen zu erforschen. Viele plasma-basierte Ansätze sind teuer, aber eine neue Klasse von Plasmageräten kann das ändern.

Forscher an der University of Alabama in Huntsville haben einen neuartigen Plasmagenerator zur Wasserreinigung untersucht. Der neue Generator pulsiert Spannungssignale, um Gas bei Atmosphärendruck zu ionisieren und produziert viele nützliche Nebenprodukte, darunter Hydroxylradikale, die eine Kaskade von Reaktionen verursachen, die zu reineren Wasserproben führen.

„Wir finden Wege, den Reinigungsprozess zu beschleunigen“, sagte Ryan Gott, ein Doktorand in Luft- und Raumfahrttechnik an der UAH, der die Forschung nächste Woche auf der American Physical Society 71st Annual Gaseous Electronics Conference und der 60th Annual Meeting of the APS Division of Plasma Physics vorstellen wird, die am 5. und 9. November im Oregon Convention Center in Portland stattfinden wird.

„Theoretisch, wenn diese Technologie in einem realen, praktischen System entwickelt werden kann, wäre sie in der Lage, Wasser zu niedrigeren Kosten zu reinigen als die derzeitigen Methoden“, sagte Gott.

Während der Begriff „Plasma“ Bilder von superheißen Solarjets hervorruft, die durch den Weltraum reisen, arbeiten die meisten plasmabasierten Wasserreinigungsansätze mit der Fähigkeit des Plasmas, reaktive freie Radikale zu erzeugen, wodurch viele Verbindungen im Wasser inert werden. Das Plasma und die daraus resultierenden chemischen Reaktionen setzen Energie und chemische Spezies frei, die selbst zähe Microcystin-Bakterien töten können, ein Täter in Algenblüten, die in unserer Wasserversorgung lauern.

„Die Impulse sind so schnell, dass sie die Temperatur des Wassers nicht verändern“, sagte Gott. „Du kannst unseren Plasmastrahl mit der Hand berühren.“

Im Gegensatz zu herkömmlichen, ozonproduzierenden Plasmareinigern setzt das neue Gerät auf die Produktion von Hydroxylradikalen. Diese Methode wird hoffentlich einige der Hürden überwinden, die ozonbasierte Pendants behindert haben, nämlich den hohen Stromverbrauch und die Herausforderungen, übermäßige Hitze in Schach zu halten.

Mit Hilfe der optischen Emissionsspektroskopie konnten die UAH-Forscher vergleichen, wie verschiedene Faktoren eine Rolle bei der Erzeugung von mehr Hydroxylradikalen aus ihrem Plasmagerät spielen. So scheint beispielsweise die Erhöhung der Spannung den größten Einfluss auf den Ausgang zu haben, gefolgt von einer Erhöhung der Frequenz der Impulse.

Im Moment ist das Gerät auf 10 Kilovolt begrenzt, aber die Forscher hoffen zu sehen, was eine höhere Spannung auf der Straße bedeuten könnte.

Gott sagte, nachdem die Gruppe die Mechanismen, die hinter der Wechselwirkung des Plasmas mit Wasser stehen, besser verstanden hat, hofft er, die Technologie für Point-of-Use-Anwendungen zu erweitern.

„Das Endziel ist es, etwas zu entwickeln, das in Serie produziert und an Orte verteilt werden kann, die es am meisten brauchen“, sagte er.

Mehr Informationen:
Präsentation #ET4.6, „Optische Messungen von OH in einem atmosphärischen Plasmastrahl zur plasmabasierten Wasserreinigung“ von Ryan Gott und Kunning Xu ist Dienstag, 6. November, 11:00 Uhr im Raum A107-A109 des Oregon Convention Center. Zusammenfassung: Meetings.aps.org/Meeting/GEC18/Session/ET4.6

Teilen Ist Liebe! ❤❤❤ 22 shares ❤❤❤

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.

shares