Junge Dozentin erforscht neue Technologie zur Umwandlung von Salzwasser in Süßwasser

Die praxisnahe Forschung einer Dozentin aus der Bergstadt zur Salzwasseraufbereitungstechnik ist in die Endrunde des Wissenschafts- und Technologiepreises für Nachwuchsdozenten 2024 gekommen.

Mit dem Forschungsthema „Kombiniertes Membransystem FO-MD zur Aufbereitung von Salzwasser zur Bereitstellung von sauberem Wasser für Küsten- und Inselgebiete“ hat es Dr. Nguyen Thi Hau, Dozentin der Fakultät für Chemie und Umwelt der Universität Dalat, als eine von 17 Autoren in die Endrunde des Wissenschafts- und Technologiepreises für Nachwuchsdozenten 2024 geschafft.

Dieses Thema wurde von den Wissenschaftlern der Jury als besonders praxisnah bewertet und übertrifft neben 16 weiteren Themen Hunderte von Forschungsarbeiten und wissenschaftlichen Publikationen sowie Transferprodukte junger Dozenten von 29 Hochschulen bundesweit.

Finden Sie die optimale Lösung

Dr. Nguyen Thi Hau erklärte: „Der globale Klimawandel nimmt immer größere Ausmaße an und wird in den kommenden Jahren voraussichtlich komplexe Entwicklungen mit sich bringen. Am deutlichsten manifestiert er sich in ungewöhnlichen Wetterphänomenen wie Überschwemmungen, Erdrutschen, Dürren und Salzwassereinbrüchen, die häufig und langanhaltend auftreten und das Leben der Menschen ernsthaft beeinträchtigen. Insbesondere Vietnam gilt aufgrund seiner langen Küstenlinie als eines der Länder, die am stärksten vom Klimawandel betroffen sind.“

Nachwuchsdozentin Nguyen Thi Hau (Mitte) im Labor

Laut der Dozentin führt die Strömung kleiner Flüsse in der Trockenzeit zu einem starken Salzwassereinbruch in einigen zentralen Provinzen und im Mekongdelta. Die meisten Brunnen sind mit Salz verunreinigt, und die Menschen haben kein frisches Wasser mehr.

„Derzeit gibt es noch keine wirklich wirksame Methode, um diese Situation zu überwinden. Die Menschen dort müssen oft sehr viel Geld für den Kauf von Frischwasser bezahlen. Daher ist es notwendig, eine saubere Wasserquelle für die Küsten- und Inselregionen zu finden, da die derzeit eingesetzten Technologien die Voraussetzungen für die Schaffung einer nachhaltigen sauberen Wasserquelle nicht gewährleisten“, räumte Dr. Hau ein.

Um den Salzgehalt zu verringern und Meerwasser in Süßwasser umzuwandeln, wurden zahlreiche Technologien eingesetzt, beispielsweise thermische Destillation, Ionenaustausch, Umkehrosmose (RO), Nanofiltration und Elektrodialyse (ED). Die oben genannten Technologien haben alle Vorteile, aber auch gemeinsame Nachteile, wie z. B. hohe Investitionskosten, leichte und schnelle Verschmutzung der Geräte usw.

Aus diesem Grund entschied sich Dr. Hau, die kombinierte FO-MD-Membrantechnologie (Vorwärtsosmose-Membrandestillation) zu untersuchen, um die optimalen Betriebsbedingungen für die FO- und MD-Modelle zu ermitteln und die Effizienz und Behandlungskosten der vorgeschlagenen Technologie im Vergleich zu anderen Entsalzungstechnologien zu bewerten, die derzeit in Vietnam verfügbar sind.

Geringe Kosten, hohe Effizienz

„Die FO-Vorwärtsosmosemembran ist eine der weltweit neuen Technologien und eignet sich hervorragend für den Entsalzungsprozess. Sie bietet herausragende Vorteile wie niedrigen Energieverbrauch, geringe Membranverschmutzung und hohe Entsalzungseffizienz. Sie ist die effektivste Wahl für die Aufbereitung von Salzwasser“, sagte die Dozentin.

Der herausragende Vorteil dieser Technologie besteht laut Dr. Hau darin, dass sie auf dem Prinzip der natürlichen Osmose basiert. Aufgrund des Unterschieds im osmotischen Druck zwischen zwei Lösungen gelangt das Wasser vom Ort der niedrigen Konzentration durch die Membran zum Ort der hohen Konzentration. Daher wird bei der Vorwärtsosmose-Membrantechnologie im Gegensatz zur Umkehrosmose (RO) kein hydraulischer Druck verwendet. Dies spart Energie und reduziert die Membranverschmutzung, was zu niedrigen Behandlungskosten führt.

Dozentin beunruhigt sich über hohe Kosten für den Kauf von Frischwasser für den täglichen Bedarf in salzbelasteten Gebieten

Während der Untersuchung entschied sich Dr. Hau, Meerwasserproben aus den Küstengebieten der Provinz Ninh Thuan und der Insel An Binh in der Provinz Quang Ngai für die Behandlung auszuwählen, da in diesen Gebieten der größte Süßwassermangel herrscht.

Die Ergebnisse zeigten, dass das FO-MD-System eine hohe Salzbehandlungseffizienz erreichte und unabhängig vom Salzgehalt des Zulaufs war. Der Schmutz auf der FO-Membranoberfläche ist vernachlässigbar und kann durch 5-minütiges Spülen mit deionisiertem Wasser gereinigt werden und ist für den nächsten Zyklus bereit. Darüber hinaus kann das integrierte FO-MD-System hochwertiges sauberes Wasser produzieren, da das Salzwasser während des Betriebs durch zwei Membranstufen behandelt wird.

Nach vorläufigen Berechnungen im Labor (mit Solarenergie) betragen die Gesamtbetriebskosten des FO-MD-Systems zur Aufbereitung von 1 ^m3 Süßwasser 20.389 VND. Die Gesamtbetriebskosten für das RO-System (Umkehrosmose-Technologie) zur Aufbereitung von 1 ^m3 Süßwasser betragen 49.160 VND und sind damit 2,4-mal höher als bei der FO-MD-Technologie.

Es ist bekannt, dass dieses Thema von der Universität Dalat mit hervorragender Note angenommen wurde, bevor es um die Auszeichnung ging. „Derzeit führe ich weiterhin Projekte des NAFOSTED-Fonds durch, insbesondere das Projekt der Vingroup, das sich auf die Synthese von FO- und MD-Filtermembranen konzentriert. Dabei nutze ich die optimalen Ergebnisse im Labor, um schrittweise einen Meerwasserreiniger mit integrierter Solarenergie für die Anwendung in der Meerwasseraufbereitung in Inselgebieten und auf Seeschiffen zu entwickeln“, erzählte Dr. Nguyen Thi Hau.

Der Wissenschafts- und Technologiepreis für junge Dozenten (unter 35 Jahren) an Hochschulen wurde seit 2018 vom Ministerium für Bildung und Ausbildung in Abstimmung mit dem Ministerium für Wissenschaft und Technologie und dem Zentralkomitee der Kommunistischen Jugendunion Ho Chi Minh ins Leben gerufen.

Kriterien für die Auszeichnung sind, dass die Forschungsarbeit neuartig und kreativ sein muss, einen wissenschaftlichen und praktischen Wert besitzt, seit mindestens einem Jahr (zum Zeitpunkt der Bewerbung) veröffentlicht oder in der Praxis angewendet wird und weder an nationalen noch internationalen Preisen teilgenommen hat noch solche erhalten hat.

Quelle: https://thanhnien.vn/nu-giang-vien-tre-nghien-cuu-cong-nghe-moi-bien-nuoc-man-thanh-nuoc-ngot-185241030213818512.htm