Иллюстрация: pronedra.ru.
Учёные Института науки Токио (Science Tokyo) предложили лабораторный метод переработки рассола — побочного продукта опреснения морской воды. Процесс позволяет концентрировать соединения магния и одновременно получать пресную воду. Работа группы Масатоси Кондо опубликована в журнале Desalination и представлена 1 октября 2026 года.
- Проблема: мировой опреснительный кризис и рассол как отход
- Как работает метод: контакт рассола с жидким оловом
- Ключевые результаты: концентрация ×280, выход >99%
- Почему жидкое олово — хороший кандидат
- Перспективы и ограничения
«Добыча без копания: жидкий металл олово превращает опреснительный рассол в ресурс магния», — формулируют авторы суть метода.
Проблема: мировой опреснительный кризис и рассол как отход
Нехватка пресной воды затрагивает более двух миллиардов человек. Опреснение морской воды стало одним из ключевых инструментов. Однако глобальные опреснительные установки ежедневно производят около 141,5 миллиона кубических метров высококонцентрированного рассола — а это жидкость с двойным и более количеством солей по сравнению с морской водой.
Сброс рассола в океан или на землю несёт серьёзные экологические риски. А ведь этот «отход» содержит ценные металлы: магний, калий, кальций, натрий. Проблема — в том, как их дёшево и чисто извлечь.
Как работает метод: контакт рассола с жидким оловом
Принцип прямой и элегантный. Рассол распыляется на поверхность жидкого олова, нагретого примерно до 300–400°C (673 К в основных экспериментах).
При контакте происходят два параллельных процесса:
- Вода мгновенно испаряется и собирается как дистиллированная пресная вода;
- Металлические и неметаллические компоненты рассола растворяются в жидком олове: магний, натрий, хлор, сера и другие элементы переходят в расплав.
После полного растворения рассола начинается второй ключевой шаг — вакуумная дегазация. Перегретое жидкое олово с растворёнными компонентами помещается под вакуум при 673 К. Это позволяет удалить летучие соединения: хлориды, сульфиды и другие газообразные компоненты. Согласно расчётам, при этом удаляется от 59 до 67% бринпроизводных газообразных компонентов.
После охлаждения оловянного расплава соединения магния кристаллизуются и осаждаются. Рентгено-фазовый анализ показал, что основная кристаллическая фаза осадка — оксид магния (MgO) — промышленно ценный материал.
Ключевые результаты: концентрация ×280, выход >99%
Лабораторные испытания на 20 мл искусственного рассола при 673 К дали выдающиеся показатели:
- Концентрация магния в полученном осадке — примерно в 280 раз выше, чем в исходном рассоле;
- Соотношение Mg/Na в осадке — в 5 300 раз выше, чем в исходном рассоле;
- Расчётный выход магния — более 99% от количества, поглощённого жидким оловом.
Это принципиальный показатель: фактически весь магний, захваченный оловом из рассола, успешно извлекается в финальную фазу.
Почему жидкое олово — хороший кандидат
Олово имеет несколько практически важных свойств для этого применения:
- Низкая температура плавления (~232°C): для поддержания жидкого состояния достаточно умеренного нагрева;
- Химическая инертность к многим компонентам рассола;
- Теплоноситель: помимо контакта с рассолом, жидкое олово само может служить теплоносителем в солнечных концентраторных системах — то есть система потенциально питается от концентрированной солнечной энергии;
- Не окисляется при рабочих температурах до той степени, чтобы нарушить процесс.
Перспективы и ограничения
Работа находится на стадии лабораторного доказательства концепции. До промышленного применения предстоит:
- масштабирование с 20 мл до кубических метров в час;
- долгосрочная проверка стабильности оловянного расплава;
- экономический анализ при промышленных масштабах.
Читайте также: ИИ выбрал новые катализаторы для очистки питьевой воды от нитратов.
Таким образом, лабораторный процесс позволяет получать пресную воду и концентрат соединений магния без больших добавок щёлочных реагентов. Возможность непрерывной работы, энергозатраты и состав вторичных продуктов ещё предстоит проверить.