Ontzilting met gesmolten tin genereert zoet water en waardevolle metalen

Omgeving

Redactieteam van de website voor technologische innovatie - 14-05-2025

De technologie is geschikt voor zowel zeewater als zuiver pekel en kan stroomafwaarts van bestaande ontziltingsinstallaties worden toegepast. [Afbeelding: Masatoshi Kondo/IST]

Zonnethermische ontzilting

Een nieuwe, groene technologie, die volledig op zonne-energie kan draaien, kan zeewater direct ontzilten, zonder dat er miljoenen kubieke meters pekel als bijproduct vrijkomen.

Het tekort aan zoet water is een bekend probleem, maar de huidige ontziltingsinstallaties lozen ongeveer 140 miljoen kubieke meter pekel per dag. Pekel bevat normaal gesproken geconcentreerde metaalelementen, maar bestaande methoden voor het terugwinnen van deze metalen zijn energie-intensief en genereren andere soorten gevaarlijk afval.

Toranosuke Horikawa en collega's van het Tokyo Institute of Science in Japan ontwikkelden vervolgens een techniek om zeewater, of direct pekel, te ontzilten met behulp van vloeibaar metaal, specifiek gesmolten tin.

Het team toonde aan dat deze technologie ontzilt pekelwater van een milieuschadelijke stof omzet in een waardevolle hulpbron. Naast het produceren van het zo gewenste zoete water uit zeewater, wint het proces ook de metalen terug die bij het proces vrijkomen, wat vervolgens een extra inkomstenbron voor de fabriek vormt.

"De voorgestelde technologie voor het verzamelen en terugwinnen van metaalelementen uit ontziltingszout van zeewater kan ook worden gebruikt om met arseen vervuild grondwater te destilleren zonder veel energie te verbruiken of afval te produceren", aldus professor Masatoshi Kondo, coördinator van het team. Arseenverontreiniging van grondwater is een wijdverbreid probleem dat gevolgen heeft voor het drinkwater van miljoenen mensen in vele regio's.

• Draagbare zonnethermische ontziltingsinstallatie werkt zonder netstroom

De verschillende metalen worden in het tin opgevangen en door middel van gefractioneerde destillatie verwijderd. [Afbeelding: Toranosuke Horikawa et al. - 10.2166/wrd.2025.100]

Ontzilting met vloeibaar tin

Het proces bestaat uit het sproeien van pekel- of zout water op een oppervlak van gesmolten tin, bij een temperatuur van ongeveer 300 °C. Zodra het water in contact komt met het vloeibare metaal verdampt het direct, waardoor er vers water ontstaat, terwijl waardevolle elementen als natrium, magnesium, calcium en kalium in het tin achterblijven.

Zodra het gesmolten tin is verzadigd, wordt het in een hulpvat gegoten. Daar vindt een langzaam afkoelingsproces plaats, waardoor verschillende metaalelementen bij specifieke temperaturen neerslaan en kunnen worden hersteld. Bij deze gefractioneerde destillatie begint eerst kalium neer te slaan, gevolgd door natrium, calcium en ten slotte magnesium, waardoor elk metaal gericht kan worden teruggewonnen.

Deze technologie is in lijn met meerdere doelstellingen voor duurzame ontwikkeling en biedt een manier om zoetwaterbronnen en metalen te beschermen zonder secundair afval of aanzienlijke CO2-uitstoot te genereren. Samenvattend kan gesteld worden dat de aanpak op basis van vloeibaar tin een veelbelovende oplossing biedt die milieuproblemen omzet in waardevolle kansen en tegelijkertijd energiezuinig is.

"De belangrijkste energiebron voor dit type ontzilting van zeewater zou geconcentreerde zonne-energie kunnen zijn, aangezien warmte de belangrijkste energiebron is die nodig is voor dit ontziltingsproces. In tegenstelling tot conventionele methoden is er geen grote hoeveelheid elektriciteit nodig, waardoor een duurzaam proces mogelijk is", aldus professor Kondo.

Ander nieuws over:

Meer onderwerpen