💧Desalination Breakthrough in Water Filtration!

Desalination membranes remove salt and other chemicals from water, a process critical to the health of society, cleaning billions of gallons of water for agriculture, energy production and drinking. The idea seems simple -- push salty water through and clean water comes out the other side -- but it contains complex intricacies that scientists are still trying to understand.
The research team, in partnership with DuPont Water Solutions, solved an important aspect of this mystery, opening the door to reduce costs of clean water production. The researchers determined desalination membranes are inconsistent in density and mass distribution, which can hold back their performance. Uniform density at the nanoscale is the key to increasing how much clean water these membranes can create.
"Reverse osmosis membranes are widely used for cleaning water, but there's still a lot we don't know about them," said Manish Kumar, an associate professor in the Department of Civil, Architectural and Environmental Engineering at UT Austin, who co-led the research. "We couldn't really say how water moves through them, so all the improvements over the past 40 years have essentially been done in the dark."
The findings were published in Science.
The paper documents an increase in efficiency in the membranes tested by 30%-40%, meaning they can clean more water while using significantly less energy. That could lead to increased access to clean water and lower water bills for individual homes and large users alike.
Reverse osmosis membranes work by applying pressure to the salty feed solution on one side. The minerals stay there while the water passes through. Although more efficient than non-membrane desalination processes, it still takes a large amount of energy, the researchers said, and improving the efficiency of the membranes could reduce that burden.
"Fresh water management is becoming a crucial challenge throughout the world," said Enrique Gomez, a professor of chemical engineering at Penn State who co-led the research. "Shortages, droughts -- with increasing severe weather patterns, it is expected this problem will become even more significant. It's critically important to have clean water availability, especially in low-resource areas."
The National Science Foundation and DuPont, which makes numerous desalination products, funded the research. The seeds were planted when DuPont researchers found that thicker membranes were actually proving to be more permeable. This came as a surprise because the conventional knowledge was that thickness reduces how much water could flow through the membranes.
The team connected with Dow Water Solutions, which is now a part of DuPont, in 2015 at a "water summit" Kumar organized, and they were eager to solve this mystery. The research team, which also includes researchers from Iowa State University, developed 3D reconstructions of the nanoscale membrane structure using state-of-the-art electron microscopes at the Materials Characterization Lab of Penn State. They modeled the path water takes through these membranes to predict how efficiently water could be cleaned based on structure. Greg Foss of the Texas Advanced Computing Center helped visualize these simulations, and most of the calculations were performed on Stampede2, TACC's supercomputer.
 
Source: ScienceDaily
Journal Reference:
    Tyler E. Culp et al. Nanoscale control of internal inhomogeneity enhances water transport in desalination membranes. Science, Jan 1st, 2021 DOI: 10.1126/science.abb8518
 
🔗 Join us:
🔸 @velanotech
🔹 t.me/velanotech
🔸 instagram.com/velanotech

💡Keywords:
#water #Desalination

💧 پیشرفتی بزرگ در صنعت شیرین‌سازی آب!

نمک و املاح دیگر توسط غشاهای تعبیه شده در دستگاه‌های آب شیرین‌کن، از آب جدا می‌شوند. این فرآیند برای سلامت جامعه, تامین آب مورد نیاز در کشاورزی و تولید انرژی بسیار حیاتی می‌باشد. در نگاه اول، فشردن آب حاوی نمک و عبور آن از غشاهای مذکور، ایده‌ی ساده‌ای به نظر می‌رسد. ولی این فرآیند دارای پیچیدگی‌های خاصی می‌باشد که دانشمندان کماکان در سدد کشف و درک بیشتر آن هستند.
این تیم تحقیقاتی با همکاری DuPont Water Solutions با حل کردن یکی از مهم‌ترین چالش‌های این زمینه، گامی بزرگ در راستای کاهش هزینه تامین آب تمیز برداشته‌اند. آن‌ها دریافتند که غشاهای مورد استفاده در این صنعت، از جهت چگالی و جرم، توزیع یکسانی نداشته و همین امر می‌تواند در کارایی آن‌ها تاثیر منفی داشته باشد. توزیع یکنواخت چگالی این غشاها در ابعاد نانو، تاثیر بسیار شگرفی در میزان تامین آب تمیز دارد.
پروفسور Manish Kumar از دانشکده  مهندسی عمران، معماری و محیط زیست دانشگاه Austin، می‌گوید: « با وجود اینکه غشاهای اسمز معکوس در آب شیرین‌کن‌ها بسیار مورد استفاده هستند، ولی هنوز نکات مبهم بسیاری درباره آن‎ها وجود دارد. ما نمی‌توانیم به طور قطع بگوییم که آب چگونه از میان این غشاها عبور می‌کند. در واقع تمام پیشرفت‌های چهل سال اخیر در این زمینه، به نوعی در هاله‌ای از ابهام حاصل شده‎اند.»
نتایج این پژوهش در مجله Science چاپ شده‎اند.
طبق نتایج این مقاله، غشاهای جدیدی که مورد استفاده قرار گرفته‌اند، منجر به افزایش30 الی 40 درصدی بازده مربوطه شده‌اند. این بدین معناست که می‌توان با صرف انرژی کمتر، میزان بیشتری  آب تمیز دریافت کرد که در نهایت سبب کاهش هزینه‌های مصرف آب در منازل و حتی مصرف کننده‌های عمده خواهد شد.
غشاهای اسمز معکوس با اعمال فشار روی آب دارای املاح نامطلوب، سبب تصفیه آن می‌شوند. در این فرآیند، املاح در یک سمت باقی مانده و آب از غشاها عبور می‌کند. هرچند بازدهی این نوع از آب شیرین‌کن‌ها از دیگر انواع آن بیشتر می‌باشد، ولی میزان مصرف انرژی آن‌ها بسیار بالاست. از این جهت افزایش بازده غشاها کمک شایانی به کاهش مصرف انرژی این دستگاه‌ها می‌کند.
با توجه به بدتر شدن شرایط آب و هوایی در بسیاری از مناطق، اهمیت تامین آب تمیز، به خصوص در نواحی که دسترسی به آب در آن‌ها کمتر است، اهمیت دو چندان پیدا کرده است.
با توجه به نتایج حاصل از این پژوهش، غشاهای ضخیم‌تر، نفوذپذیری بیشتری برای آب از خود نشان دادند. این نتیجه برخلاف باور عمومی در این زمینه می‌باشد. چرا که تا کنون تصور دانشمندان بر این بود که ضخیم‌تر شدن غشاها منجر به کاهش میزان آب عبوری از آن‌ها خواهد شد.
این تیم تحقیقاتی با بررسی ساختار غشاهای مذکور در ابعاد نانو توسط میکروسکوپ‌های الکترونی، قادر به ساخت دوباره‌ی مدل‌های سه بعدی از این غشاها شدند. آن‌ها با مدل‌سازی مسیر عبور آب از داخل این غشاها، به بهینه‌سازی و افزایش بازدهی این دستگاه‌ها پرداختند.

🔗 ما را دنبال کنید:
🔸 @velanotech
🔹 t.me/velanotech
🔸 instagram.com/velanotech

💡کلیدواژه‌ها:
#آب #شیرین_سازی

🦠 میخوای در مورد کرونا بیشتر بدونی؟

🩺 اینکه کی به دکتر مراجعه کنی؟

😷 چه چیزایی رو رعایت کنی که نگیری؟

💡 پنجشنبه، نهم بهمن یه وبینار مفید در مورد کرونا هست. شرکت برای عموم آزاد هست.

👇 برای ثبت‌نام در این وبینار رایگان، اینجا عضو شو!
@VelanoTech_Medical

🔻 ما را دنبال کنید:
🔗 کانال تلگرام | پیج اینستاگرام 🔗
.

📣📣 انجمن علمی مکانیک و انرژی دانشگاه شهید بهشتی با همکاری گروه صنعتی ولانوتک(Velano Tech) برگزار می‌کند:
🔸دوره نرم افزار اپن فوم مقدماتی

👨🏻‍🏫مدرس دوره: دکتر احسان خواصی و مهندس حمید یوسفی

🕗مدت زمان دوره: ۲۴ساعت

🗓چهارشنبه‌ها ۱۰تا۱۴
شروع دوره از ۱۵ بهمن

💲هزینه ثبت نام:
دانشجویان مکانیک و انرژی بهشتی: ۱۷۰هزار تومان
ثبت نام دانشجویی: ۲۰۰هزار تومان
ثبت نام آزاد: ۲۳۰هزار تومان

📄همراه با ارائه گواهی پایان دوره معتبر

☎️ برای ثبت نام و اطلاعات بیشتر به آیدی زیر مراجعه فرمایید @leilaa_ma

🔻 ویدیوی ضبط شده‌ی وبینار "دانستنی‌های کووید-۱۹" در گروه تخصصی پزشکیِ ولانوتِک قرار گرفت!

🔗 عضویت در گروه تخصصی پزشکی!
.

♨️ دوره آنلاین کامسول‼️

⬅️ برای اطلاعات بیشتر عضو گروه تخصصی کامسول بشید

💯 برای اعضای ولانوتک، کد تخفیف بیست درصدی داره 🎉

❓دنبال جایی می‌گردی تا بتونی سوالاتت رو مطرح کنی و افراد متخصص پاسخ بدن؟

❓برای انجام پروژه‌های تحقیقاتی و صنعتی، نیاز به کمک مشاورهای حرفه‌ای داری؟

❓جایی که به محتوای آموزشی تخصصی دسترسی داشته باشی و از تمام کارگاه‌ها و وبینارهای تیممون با خبر بشی؟

💯گروه‌های تخصصی ولانوتِک همونجایی هستن، که دنبالشی!!

🔻با دکمه‌های زیر می‌تونی عضو گروه‌های تخصصی ولانوتِک بشی!

🔥قطعی شد🔥
OpenFOAM
🗓جمعه ها از 24 بهمن
⏰18 ساعت ،450 هزار تومان
🙎‍♂️توضیحات مدرس دوره 👉🏻کلیک کنید
🎥جلسه پرسش و پاسخ با مدرس 👉کلیک کنید

💥آنلاین و حضوری

مشاوره و ثبت نام:
@parspajouhaan_support
store.parspajouhaan.com
☎️77678952-66432054
کانال سیالات:
@Fluentparspajouhaan

♨️🔔 تخفیف بیست درصدی برای اعضای ولانوتک

🔵نوزدهمین کنفرانس ملی هیدرولیک ایران


🔷🔹عنوان کارگاه:
شبیه سازی عددی حرکت رسوب با کمک نرم افزار OpenFOAM: آشنایی با انواع روش ها و مقایسه ی آن ها

🔶🔸موضوع : هیدرولیک محاسباتی

👤مدرس: دکتر احسان خواصی

🗓 زمان برگزاری: ۳۰ بهمن ماه ۱۳۹۹ ساعت ۱۴ الی ۱۸

🌐 لینک ثبت نام
https://b2n.ir/w08587

✴️♨️ مژده به علاقه‌مندان نرم‌افزار
SPSS

✅ سی ساعت فیلم‌ آموزشی این نرم‌افزار رو می‌تونید با قیمت خیلی مناسب تهیه کنید.

👩‍🏫 مدرس: خانم دکتر فتح اله زاده عطار

⬅️ بیایید اینجا

♨️🎉 وبینار‌های رایگانِ ولانوتِک در اسفند‌ماه!

▫️هفته‌ی اول:
📗 آموزش مقاله‌نویسیِ علمی، درژورنال‌های بین‌المللی

▫️هفته‌ی دوم:
💻 آشنایی با دینامیک مولکولی و نرم افزارهای مرتبط

▫️هفته‌ی سوم:
🎯 پیشرفت و موفقیت در مقابله با چالش‌ها

▫️هفته‌ی چهارم:
💊 اطلاعات دارویی، برای همه

💢 برای شرکت‌ در وبینارهای رایگان، کانال ولانوتِک رو دنبال کنید!
🔗 @VelanoTech
🔗 Instagram.com/velanotech
.

♨️🎉 وبینار رایگان
🔻 ولانوتِک تقدیم می‌کند:
🔸 آموزش مقاله‌نویسی علمی در ژورنال‌های بین المللی!

👨‍🏫 دکتر احسان خواصی، عضو هیئت علمی دانشگاه زنجان

🗓 سه‌شنبه، ۵ اسفندماه
⏰ ساعت ۱۸ الی ۲۰

⭕️ برای ثبت‌نام رایگان، کافیه عضو گروه زیر بشی!
🔸 @VT_freewebinar
.

♨️🎉 وبینار رایگان
🔻 ولانوتِک تقدیم می‌کند:
🔸 آشنایی با دینامیک مولکولی و نرم‌افزارهای مرتبط!

👩‍🏫 مهندس نرگس وفا، دانشجوی دکترا در دانشگاه صنعتی شریف

📎 توضیحات صوتیِ مدرس وبینار!

🗓 چهارشنبه، ۱۳ اسفندماه
⏰ ساعت ۱۸ الی ۲۰

⭕️ برای ثبت‌نام رایگان، کافیه عضو گروه زیر بشی!
🔸 @VT_freewebinar

📌 عضویت در گروه تخصصی دینامیک مولکولی!

💢♨️ کانال و پیج ولانوتِک:
🔗 @VelanoTech
🔗 Instagram.com/velanotech
.

♨️🎉 موضوع وبینارهای رایگانِ فروردین رو شما پیشنهاد بدید!

⭕️ موضوعات پیشنهادیتون رو با ما در میان بذارید!
👇 Leave a comment 👇

🤍 می‌تونید این پست رو با دوستانتون به اشتراک بذارید، تا از پیشنهاداتشون بهره‌مند بشیم، بی‌صبرانه منتظر شنیدن پیشنهادات شما هستیم!

🔻 ما را دنبال کنید:
🔗 @VelanoTech
🔗 Instagram.com/velanotech
.