وایونش خازنی

وایونش خازنی (CDI) (به انگلیسی: Capacitive deionization) یک فناوری برای وایونی (به انگلیسی: deionize) (یون‌زدایی) آب با اعمال اختلاف پتانسیل الکتریکی بر روی دو الکترود است که اغلب از کربن مُتخلخل ساخته شده‌اند.^[۲] به عبارت دیگر، CDI یک روش الکتروجَذبش (به انگلیسی: electro-sorption) است که از ترکیب یک محیط جذبشی و یک میدان الکتریکی برای جداکردن یون‌ها و ذرات باردار استفاده می‌کند.^[۳] آنیون‌ها، یون‌هایی با بار منفی، از آب حذف می‌شوند و در الکترود قطبیده مثبت ذخیره می‌شوند. به همین ترتیب، کاتیون‌ها (بار مثبت) در کاتد، که الکترود قطبیده منفی است، ذخیره می‌شوند.

امروزه از CDI عمدتاً برای نمک‌زدایی آب‌های لب‌شور استفاده می‌شود که آبی با غلظت نمک کم یا متوسط (زیر ۱۰ گرم در لیتر) است.^[۴]^[۵]^[۶]^[۷] فناوری‌های دیگر برای وایونش آب، تقطیر، گذرندگی وارون و الکتروتراکافت هستند. در مقایسه با گذرندگی وارون و تقطیر، CDI به عنوان یک فناوری کارآمد انرژی برای نمک‌زدایی آب‌های لب‌شور در نظر گرفته می‌شود.^[۷] این عمدتاً به این دلیل است که CDI یون‌های نمک را از آب حذف می‌کند، درحالی که سایر فناوری‌ها آب را از محلول نمک استخراج می‌کنند.^[۶]^[۸]

منابع[ویرایش]

↑ Qi, Zhaoxiang; Koenig, Gary M. (July 2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. 35 (4): 040801. Bibcode:2017JVSTB..35d0801Q. doi:10.1116/1.4983210. ISSN 2166-2746.
↑ Biesheuvel. "Capacitive Deionization -- defining a class of desalination technologies [OPEN ACCESS]". {{cite arxiv}}: |arxiv= required (help)
↑ D. Atoufi, Hossein; Hasheminejad, Hasti; Lampert, David J. (2020). "Performance of activated carbon coated graphite bipolar electrodes on capacitive deionization method for salinity reduction". Frontiers of Environmental Science & Engineering (به انگلیسی). 14 (6): 99. doi:10.1007/s11783-020-1278-1. ISSN 2095-221X – via Springer Nature.
↑ Suss, M.E.; Porada, S.; Sun, X.; Biesheuvel, P.M.; Yoon, J.; Presser, V. (2015). "Water desalination via capacitive deionization: what is it and what can we expect from it? [OPEN ACCESS]". Energy Environ. Sci. 8 (8): 2296. doi:10.1039/C5EE00519A.
↑ Weinstein, Lawrence; Dash, R. (2013). "Capacitive Deionization: Challenges and Opportunities". Desalination & Water Reuse.
↑ ^۶٫۰ ^۶٫۱ Porada, S.; Zhao, R.; Wal, A. van der; Presser, V.; Biesheuvel, P.M. (2013). "Review on the science and Technology of Water Desalination by Capacitive Deionization [OPEN ACCESS]". Progress in Materials Science. 58 (8): 1388–1442. doi:10.1016/j.pmatsci.2013.03.005.
↑ ^۷٫۰ ^۷٫۱ Anderson, M.A.; Cudero, A.L.; Palma, J. (2010). "Capacitive deionization as an electrochemical means of saving energy and delivering clean water. Comparing to present desalination practices: Will it compete?". Electrochimica Acta. 55 (12): 3845–3856. doi:10.1016/j.electacta.2010.02.012.
↑ "CDI & electrosorption".

پیوند به بیرون[ویرایش]

آزمایشگاه تحقیقاتی FCDI، گروه دکتر دونگ کوک کیم در مؤسسه تحقیقات انرژی کره، جمهوری کره

[Qi_040801-1] Qi, Zhaoxiang; Koenig, Gary M. (July 2017). "Review Article: Flow battery systems with solid electroactive materials". Journal of Vacuum Science & Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena. 35 (4): 040801. Bibcode:2017JVSTB..35d0801Q. doi:10.1116/1.4983210. ISSN 2166-2746.

[Biesheuvel2017-2] Biesheuvel. "Capacitive Deionization -- defining a class of desalination technologies [OPEN ACCESS]". {{cite arxiv}}: |arxiv= required (help)

[3] D. Atoufi, Hossein; Hasheminejad, Hasti; Lampert, David J. (2020). "Performance of activated carbon coated graphite bipolar electrodes on capacitive deionization method for salinity reduction". Frontiers of Environmental Science & Engineering (به انگلیسی). 14 (6): 99. doi:10.1007/s11783-020-1278-1. ISSN 2095-221X – via Springer Nature.

[Suss2015-4] Suss, M.E.; Porada, S.; Sun, X.; Biesheuvel, P.M.; Yoon, J.; Presser, V. (2015). "Water desalination via capacitive deionization: what is it and what can we expect from it? [OPEN ACCESS]". Energy Environ. Sci. 8 (8): 2296. doi:10.1039/C5EE00519A.

[Weinstein-5] Weinstein, Lawrence; Dash, R. (2013). "Capacitive Deionization: Challenges and Opportunities". Desalination & Water Reuse.

[Porada2013-6] ۶٫۰ ^۶٫۱ Porada, S.; Zhao, R.; Wal, A. van der; Presser, V.; Biesheuvel, P.M. (2013). "Review on the science and Technology of Water Desalination by Capacitive Deionization [OPEN ACCESS]". Progress in Materials Science. 58 (8): 1388–1442. doi:10.1016/j.pmatsci.2013.03.005.

[Anderson2010-7] ۷٫۰ ^۷٫۱ Anderson, M.A.; Cudero, A.L.; Palma, J. (2010). "Capacitive deionization as an electrochemical means of saving energy and delivering clean water. Comparing to present desalination practices: Will it compete?". Electrochimica Acta. 55 (12): 3845–3856. doi:10.1016/j.electacta.2010.02.012.

[8] "CDI & electrosorption".

[۱]

[۲]

[۳]

[۴]

[۵]

[۶]

[۷]

[۸]