Mühəndislər akkumulyatorla dəniz suyunun duzsuzlaşdırılması üçün istifadə olunan elektrod növlərini narahat edən maye axınının “ölü zonalarını” aradan qaldırmağın bir yolunu tapdılar. Yeni texnika elektrodlar daxilində mayeləri tez və səmərəli şəkildə hərəkət etdirən, potensial olaraq əks osmos üsullarının tələb etdiyindən daha az enerji tələb edən fizikaya əsaslanan konik axın kanalı dizaynından istifadə edir.

Texniki maneələr duzsuzlaşdırma texnologiyasının geniş miqyasda tətbiqinə mane olub. Ən çox istifadə edilən üsul, tərs osmos, suyu duzu süzən və bahalı və enerji tələb edən membrandan keçir. Bunun əksinə olaraq, batareya üsulu sudan yüklənmiş duz ionlarını çəkmək üçün elektrikdən istifadə edir. Yenə də suyu kiçik, qeyri-bərabər məsamə boşluqları olan elektrodlardan keçirməyə kömək etmək üçün enerji tələb edir.

Tədqiqata rəhbərlik edən İllinoys Urbana-Şampeyn Universitetinin mexanika elmləri və mühəndislik professoru Kayl Smit deyib: “Ənənəvi elektrodlar hələ də mayeləri ötürmək üçün enerji tələb edir, çünki onların tərkibində heç bir strukturlaşdırılmış axın kanalı yoxdur”. “Lakin, elektrodlar içərisində kanallar yaratmaqla, texnika suyu itələmək üçün daha az enerji tələb edə bilər və nəticədə tərs-osmos prosesində istifadə ediləndən daha səmərəli ola bilər .”

Smitin batareyaya əsaslanan duzsuzlaşdırma texnikası İllinoys ştatındakı tədqiqat qrupu tərəfindən illərlə aparılmış modelləşdirmə və təcrübələr əsasında qurulmuşdur və bu, interdigitasiya olunmuş axın sahələri adlanan kiçik mikrokanalları ehtiva edən elektrodların ilk istifadəsini nümayiş etdirən son araşdırma ilə nəticələnir.

Qrupun yeni araşdırması həmçinin elektrodlarda IDFF-ləri birləşdirir, lakin bu dəfə kanal forması düz deyil, daraldır. Konik kanalları olan elektrodlardan istifadə maye axını və ya keçiriciliyi düz kanallar üzərində iki-üç dəfə yaxşılaşdırdı. Bu tapıntılar Electrochimica Acta jurnalında dərc olunub .

https://www.youtube.com/embed/x_ZyUt8EXCA?color=whiteKredit: İllinoys Universiteti Urbana-Champaign

İllinoys ştatının aspirantı Həbib Rəhman deyir: “Bizim elektrodlarda düz kanallar üzərində apardığımız ilk iş bizi elektrodlarda təzyiqin azaldığını və qeyri-bərabər axın paylanmasını gördüyümüz ölü zonaları kəşf etməyə gətirib çıxardı”. “Bu problemin öhdəsindən gəlmək üçün biz keçiricilik və axın dəyişkənliyi ilə sınaqdan keçirmək və anlamaq üçün 28 müxtəlif düz kanaldan ibarət kitabxana yaratdıq və nəticədə bu kanalı daraltma texnikasını tətbiq etdik.”

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=2793866484&adk=1121470953&adf=746485419&pi=t.ma~as.2793866484&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737004250&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Ftechxplore.com%2Fnews%2F2025-01-dead-zones-desalination-technology.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737004250508&bpp=1&bdt=811&idt=227&shv=r20250114&mjsv=m202501080201&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Dfdc40d724f2dca57%3AT%3D1735367325%3ART%3D1736919991%3AS%3DALNI_MYStQ6fUQQQLyo5Z7z1h-XhXcWBtA&gpic=UID%3D00000f80eacffadc%3AT%3D1735367325%3ART%3D1736919991%3AS%3DALNI_MYaOugky0UawScoidzfbXof3-N-iw&eo_id_str=ID%3De43bb863646b60b8%3AT%3D1735367325%3ART%3D1736919991%3AS%3DAA-AfjbQoPwZqH28q9IwcCLRSzzg&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=638799604362&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=1&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2387&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95348683%2C31088038%2C31089683%2C31089715%2C31089809%2C42532524%2C95350243%2C31089639%2C95347433&oid=2&pvsid=1933120762939099&tmod=1228850208&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=231

Təcrübələri yerinə yetirərkən, Smith və Rahman bəzi istehsal problemləri ilə qarşılaşdıqlarını, xüsusən də kanalları elektrodlara üyütmək üçün lazım olan vaxtla qarşılaşdıqlarını və bunun hər hansı genişləndirilmiş istehsal ssenarisində problemli olacağını söylədi. Bununla belə, Smit bu çətinliyin öhdəsindən gələcəyinə əmin olduqlarını söylədi.

“Elektrokimyəvi duzsuzlaşdırmaya təsirindən əlavə, kanalın daralma nəzəriyyəsi və əlaqəli dizayn prinsipləri birbaşa axan mayelərdən istifadə edən hər hansı digər elektrokimyəvi cihaza, o cümlədən yanacaq hüceyrələri, elektroliz elementləri, axın batareyaları, enerjinin saxlanması və ətraf mühitin davamlılığı üçün istifadə edilə bilər. karbon tutma cihazları və litium bərpa cihazları” dedi Smith.

“Əlbəttə ki, ekspromt dizaynlardan istifadə edən kanalların azaldılması strategiyalarından fərqli olaraq, bizim buradakı yanaşmamız vahid axın yaratmaq və eyni zamanda təzyiq düşmələrini minimuma endirmək üçün fizikaya əsaslanan dizayn qaydaları təqdim edir.”

Ətraflı məlumat: Md Habibur Rahman və digərləri, Tuzsuzlaşdırma üçün məsaməli elektrodlar vasitəsilə vahid, aşağı təzyiqli axın üçün konik, interdigitated kanallar və ondan kənar, Electrochimica Acta (2025). DOI: 10.1016/j.electacta.2024.145632Urbana-Champaign İllinoys Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir