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 junge Dozenten 2024 geschafft.

Dieses Thema wurde von den Wissenschaftlern der Jury als besonders praxisrelevant bewertet und übertrifft neben 16 weiteren Themen Hunderte von Forschungsarbeiten und wissenschaftlichen Publikationen sowie Transferprodukte junger Dozenten von 29 Universitäten des Landes.

Finden Sie die optimale Lösung

Dr. Nguyen Thi Hau erklärte: „Der globale Klimawandel wird immer ernster und wird Prognosen zufolge in den kommenden Jahren komplexe Entwicklungen aufweisen. 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.“

Junge Dozentin 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 Mekong-Delta. Die meisten Brunnen sind mit Salz verunreinigt, und die Menschen haben kein Süßwasser 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, wenn die derzeit eingesetzten Technologien nicht die Voraussetzungen für die Schaffung einer nachhaltigen sauberen Wasserquelle bieten“, räumte Dr. Hau ein.

Um den Salzgehalt zu reduzieren und Meerwasser in Süßwasser umzuwandeln, kommen zahlreiche Technologien zum Einsatz, wie etwa thermische Destillation, Ionenaustausch, Umkehrosmose (RO), Nanofiltration und Elektrodialyse (ED). Die genannten Technologien bieten zwar Vorteile, haben aber auch gemeinsame Nachteile wie hohe Investitionskosten und die Möglichkeit, dass die Ausrüstung schnell und leicht verunreinigt wird.

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 derzeit in Vietnam verfügbaren Entsalzungstechnologien zu bewerten.

Niedrige Kosten, hohe Effizienz

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

Der herausragende Vorteil dieser Technologie liegt laut Dr. Hau darin, dass sie nach dem Prinzip der natürlichen Osmose funktioniert. Durch den osmotischen Druckunterschied zwischen zwei Lösungen gelangt das Wasser von der Stelle mit niedriger Konzentration durch die Membran zur Stelle mit hoher Konzentration. Daher kommt bei der Vorwärtsosmose-Membrantechnologie kein hydraulischer Druck wie bei der Umkehrosmose (RO) zum Einsatz. 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 Forschung 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 Salzentfernungseffizienz erreichte und unabhängig vom Salzgehalt des Zulaufstroms war. Der Schmutz auf der FO-Membranoberfläche war vernachlässigbar und konnte durch fünfminütiges Spülen mit deionisiertem Wasser gereinigt werden, sodass die Membran für den nächsten Zyklus bereit war. Darüber hinaus konnte das integrierte FO-MD-System hochwertiges sauberes Wasser produzieren, da das Salzwasser während des Betriebs durch zwei Membranstufen behandelt wurde.

Nach vorläufigen Berechnungen im Labor (mit Solarenergie) betragen die Gesamtbetriebskosten des FO-MD-Systems zur Aufbereitung von 1 ^m3 Frischwasser 20.389 VND. Die Gesamtbetriebskosten des RO-Systems (Umkehrosmose-Technologie) zur Aufbereitung von 1 ^m3 Frischwasser 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 als exzellent anerkannt wurde, bevor ich mich um den Preis bewarb. „Derzeit setze ich die Themen des NAFOSTED-Fonds fort, 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 Seeschiffen zu entwickeln“, teilte Dr. Nguyen Thi Hau mit.

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 hat, seit mindestens einem Jahr (zum Zeitpunkt der Bewerbung) veröffentlicht oder in der Praxis angewendet wurde 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