بررسی هندسه های مختلف فناوری یون زدایی خازنی و مقایسه عملکرد آنها در شیرین سازی آب

با توجه به ضرورت دسترسی به آب شیرین برای رشد و توسعه پایدار، استفاده از فناوری های مختلف شیرین سازی آبهای شور، یکی از راهکارهای افزایش دسترسی به آب شیرین است. مشکلات متعدد روش های متداول شیرین سازی آب، منجر به ظهور روش های نوینی همچون فناوری یون زدایی خازنی شده است. فناوری CDI یک فناوری الکتروشیمیایی جذبی نوظهور برای حذف یون های محلول در آب است که در سال های اخیر، توسعه این فناوری از دیدگاه عملکردی و اقتصادی مورد توجه پژوهشگران زیادی قرار گرفته است. نتایج پژوهش های اخیر نشان می دهد که برای رفع چالش های پیش روی این فناوری، تمرکز روی دو حوزه الکترودهای متخلخل بهینه و هندسه های کاربردی، می تواند تاثیرگذارتر از سایر راهکارها باشد. بنابراین این پژوهش، علاوه بر معرفی کوتاهی از تاریخچه ظهور و پیشرفت فناوری CDI، به بررسی مروری انواع ساختارهای هندسی دارای الکترودهای خازنی و معایب و مزایای هر کدام از آنها پرداخت. همچنین مقایسه کمی و کیفی عملکرد هندسه های مختلف فناوری CDI با جریان بین الکترودها، CDI غشایی، CDI با جریان عبوری، CDI معکوس و CDI با الکترود در حال جریان را به تفصیل بیان کرد. نتایج نشان داد، در حال حاضر فناوری CDI با استفاده از الکترودهای نانوساختار کربنی برای یون زدایی آبهای با شوری کم و متوسط (۳ گرم در لیتر) اقتصادی است. با وجود چالش های مختلف، این فناوری می تواند در آینده به عنوان یک فناوری پاک و دوستدار محیط زیست، با مصرف کم انرژی و به صورت اقتصادی، امکان تامین آب شرب شیرین را فراهم کند.

کلیدواژه ها:

نمک زدایی آب ، الکترودهای نانوساختار کربنی ، یون زدایی خازنی ، الکتروجذب ، فناوری پاک