بررسي هندسه‌هاي مختلف فناوري يون‌زدايي خازني و مقايسه عملكرد آنها در شيرين‌سازي آب

با توجه به ضرورت دسترسي به آب شيرين براي رشد و توسعه پايدار، استفاده از فناوري‌هاي مختلف شيرين‌سازي آبهاي شور، يكي از راهكارهاي افزايش دسترسي به آب شيرين است. مشكلات متعدد روش‌هاي متداول شيرين‌سازي آب، منجر به ظهور روش‌هاي نويني همچون فناوري يون‌زدايي خازني شده است. فناوري CDI يك فناوري الكتروشيميايي جذبي نوظهور براي حذف يون‌هاي محلول در آب است كه در سال‌هاي اخير، توسعه اين فناوري از ديدگاه عملكردي و اقتصادي مورد توجه پژوهشگران زيادي قرار گرفته است. نتايج پژوهش‌هاي اخير نشان مي‌دهد كه براي رفع چالش‌هاي پيش روي اين فناوري، تمركز روي دو حوزه الكترودهاي متخلخل بهينه و هندسه‌هاي كاربردي، مي‌تواند تأثيرگذارتر از ساير راهكارها باشد. بنابراين اين پژوهش، علاوه بر معرفي كوتاهي از تاريخچه ظهور و پيشرفت فناوري CDI، به بررسي مروري انواع ساختارهاي هندسي داراي الكترودهاي خازني و معايب و مزاياي هر كدام از آنها پرداخت. همچنين مقايسه كمّي و كيفي عملكرد هندسه‌هاي مختلف فناوري CDI با جريان بين الكترودها، CDI غشايي، CDI با جريان عبوري، CDI معكوس و CDI با الكترود در حال جريان را به تفصيل بيان كرد. نتايج نشان داد، در حال حاضر فناوري CDI با استفاده از الكترودهاي نانوساختار كربني براي يون‌زدايي آبهاي با شوري كم و متوسط (3 گرم در ليتر) اقتصادي است. با وجود چالش‌هاي مختلف، اين فناوري مي‌تواند در آينده به‌عنوان يك فناوري پاك و دوستدار محيط‌زيست، با مصرف كم انرژي و به صورت اقتصادي، امكان تأمين آب شرب شيرين را فراهم كند.