Теперь исследователи в MIT и в Саудовской Аравии говорят, что они нашли экономичное решение для удаления соли от этой воды. Новый анализ появляется на этой неделе в журнале Applied Energy, в газете, созданной в соавторстве преподавателем MIT Джоном Линхардом, postdoc Ронан Макговерн и четыре других.Метод, который они предлагают для рассмотрения «произведенной воды», которая вытекает из нефтяных и газовых скважин в течение их действия, является тем, который были известны в течение многих десятилетий, но не считали баллотирующимся кандидатом для чрезвычайно воды высокой солености, такой как произведенный из нефтяных и газовых скважин.
Технология, электродиализ, «были вокруг в течение по крайней мере 50 лет», говорит Линхард, профессор Абдула Латифа Джамиля Воды и Еды, а также директора Центра Чистой воды и Экологически чистой энергии в MIT и Университете короля Фахда Нефти и Полезных ископаемых (KFUPM).Исследовательская группа также включала аспиранта Адама Вайнера, аспиранта Лайджа Суна, и студента Честера Чемберса в MIT и профессора Сайеда Зубэра в KFUPM.«Электродиализ обычно думается как являющийся выгодным для относительно воды низкой солености», говорит Линхард – такие как солоноватая, мелкая грунтовая вода, найденная во многих местоположениях, обычно с соленостью приблизительно одна десятая та из морской воды.
Но электродиализ также оказывается экономически жизнеспособным в другом конце спектра солености, новых аналитических шоу.Дополнительный соленый
У произведенной воды от скважин ископаемого топлива может быть соленость, в три – шесть раз больше, чем та из морской воды; новое исследование указывает, что эта соль может быть эффективно удалена через последовательность стадий электродиализа.Идея не состояла бы в том, чтобы очистить воду достаточно, чтобы сделать его пригодным для питья, говорят исследователи. Скорее это могло быть очищено достаточно, чтобы позволить его повторное использование как часть жидкости гидроразрыва, введенной в последующих скважинах, значительно уменьшив воду, необходимую из других источников.
Линхард объясняет, что, при попытке сделать чистую воду, электродиализ становится все меньше и меньше эффективным, поскольку вода получает меньше солончака, потому что это требует, чтобы электрический ток тек через саму воду: Соленая вода проводит электричество хорошо, но чистая вода не делает.Макговерн, postdoc в Отделе MIT Машиностроения и ведущем авторе статьи, говорит, что другое преимущество предложенной системы – «гибкость в количестве соли, которую мы удаляем. Мы можем произвести любой уровень солености продукции».
Затраты на установку системы электродиализа, он говорит, кажется, выдерживают сравнение с другими широко используемыми системами для контакта с произведенной водой.Это не ясно в этом пункте, Макговерн говорит, что оптимальная соленость для жидкостей гидроразрыва. «Большой вопрос в данный момент – то, в какой солености Вы должны снова использовать воду», говорит он. «Мы предлагаем способ быть в состоянии управлять той концентрацией».Фильтрация сначала
Прежде, чем достичь стадии опреснения воды, исследователи предполагают тот химикат, примеси в воде были бы удалены, используя обычную фильтрацию. Одна остающаяся неуверенность – то, как хорошо мембраны, используемые для электродиализа, поддержали бы следующее воздействие, чтобы оросить, который содержит следы нефти или газа. «Нам нужна некоторая находящаяся в лаборатории характеристика ответа», говорит Макговерн.Если система работает, а также этот анализ предлагает, это могло бы не только обеспечить значительные сбережения в количестве пресной воды, которая должна быть отклонена от сельского хозяйства, питьевой воды или другого использования, но это также значительно уменьшило бы объем загрязненной воды, от которой должны будут избавиться с этих мест бурения.
«Если Вы можете закрыть цикл», говорит Линхард, «Вы можете уменьшить или устранить бремя потребности в пресной воде». Это могло быть особенно значительно в крупнейших областях производства нефти, таких как Техас, который уже испытывает нехватку воды, говорит он.В то время как технология электродиализа доступна теперь, Линхард объясняет, что это применение потребовало бы разработки некоторого нового оборудования.
Работа была поддержана KFUPM, Хью Хэмптон Молодое Мемориальное Товарищество и энергетическая Инициатива MIT.