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용매를 이용한 새로운 탈염 시스템



(Illustration describing fresh water production from hypersaline brines by 'temperature swing' solvent extraction(Credit: Chanhee Boo – Columbia Engineering))


 해수 담수화 플랜트나 혹은 물을 다량으로 사용하는 화석연료 채취 공정, 그리고 기타 공장에서 나오는 고염도 염수 (hypersaline brine)은 처치 곤란한 산업 폐수 가운데 하나입니다. 바닷가에 위치한 해수 담수화 플랜트의 경우 비교적 저염도의 염수를 바닷물에 희석해 방류할 수 있지만, 원유나 천연가스 채굴 과정에서 나온 오염이 심한 염수의 경우 그것도 상당한 문제가 될 수 있습니다. 다른 한편으로 이 물도 정수해 사용할 수 있다면 유용한 수자원이 될 수 있습니다. 


 콜롬비아 대학의 연구팀은 TSSE (temperature swing solvent extraction)라는 새로운 방식의 정수 방법을 개발했습니다. TSSE는 일반적인 담수화 방식인 역삼투법이나 증발식이 아닌 용매 기반 (solvent based) 방법이라는 점이 특징입니다. 고염도 염수의 경우 역삼투법은 에너지가 너무 많이 들고 증발법 역시 상당한 에너지를 필요로 해 적당한 정제법이라고 하기 어렵습니다. 


 연구팀이 개발한 용매는 독특하게도 온도에 따라 물에 대한 용해성이 달라집니다. 상온에서는 물에 대한 용해성이 높아 염수에서 물을 끌어들이고 섭씨 70도에서는 다시 물과 분리되어 순수한 물을 얻을 수 있습니다. 이 역시 열을 가해야하긴 하지만 상대적으로 낮은 열을 사용하므로 에너지를 적게 소모합니다. 그리고 이 정도 낮은 열은 태양열이나 폐열을 사용해서 쉽게 얻을 수 있을 것입니다. 오염이 심한 염수도 문제 없고 그렇지 않은 바닷물이나 짠물의 탈염 과정 모두 사용이 가능합니다. 




(동영상) 


 물에 대한 수요가 점점 늘어나는 만큼 담수화 플랜트는 물론 고농도 염수를 해결할 방법 역시 필요합니다. 이 방법이 획기적인 돌파구를 만들 수 있을진 모르겠지만 가능성을 보여준다는 점에서 환영할만 합니다. 


 참고 









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