Electrochemical regeneration
செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் அடிப்படையிலான உறிஞ்சிகளின் மின் வேதியியல் மீளுருவாக்கம் என்பது உறிஞ்சியின் மேற்பரப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட மூலக்கூறுகளை அகற்றுவதை உள்ளடக்கியது, ஒரு மின் வேதியியல் செல்லில் மின்சார மின்னோட்டத்தைப் பயன்படுத்தி கார்பனின் உறிஞ்சும் திறனை மீட்டெடுக்கிறது. மின் வேதியியல் மீளுருவாக்கம் என்பது பொதுவாக கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பு பயன்பாடுகளில் பயன்படுத்தப்படும் வெப்ப மீளுருவாக்கத்திற்கு மாற்றாகும். தூள் ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் (பிஏசி), கிரானுலர் ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் (ஜிஏசி) மற்றும் ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் ஃபைபர் ஆகியவை பொதுவான உறிஞ்சிகளில் அடங்கும். உறிஞ்சுதலுக்கான மறு பயன்பாட்டிற்கான மீளுருவாக்கம் கழிவு நீர் சுத்திகரிப்பில், மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் உறிஞ்சுதலாக கிரானுலர் ஆக்டிவேட்டட் கார்பன் (GAC) உள்ளது, இது பெரும்பாலும் திரவ மற்றும் வாயு கட்ட கொந்தளிப்பான கரிம சேர்மங்கள் மற்றும் கரிம மாசுபடுத்திகள் ஆகிய இரண்டிற்கும் சிகிச்சையளிக்கப் பயன்படுகிறது. செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் படுக்கைகள் வாழ்நாளில் மாசுபடுத்தும் (களின்) செறிவு, அவற்றுடன் தொடர்புடைய உறிஞ்சுதல் சமவெப்பங்கள், நுழைவு ஓட்ட விகிதங்கள் மற்றும் தேவையான வெளியேற்ற ஒப்புதல்களைப் பொறுத்து மாறுபடும். இந்த படுக்கைகளின் ஆயுட்காலம் மணிநேரங்கள் முதல் மாதங்கள் வரை இருக்கலாம். செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் பெரும்பாலும் அதன் பயனுள்ள வாழ்க்கையின் முடிவில் நிலத்தில் நிரப்பப்படுகிறது, ஆனால் சில நேரங்களில் அதை மீண்டும் பயன்படுத்த அனுமதிக்கும் அதன் உறிஞ்சும் திறனை மீட்டெடுக்க முடியும். வெப்ப மீளுருவாக்கம் மிகவும் வளமான மீளுருவாக்கம் நுட்பமாகும், ஆனால் அதிக ஆற்றல் மற்றும் வணிக செலவுகள் மற்றும் குறிப்பிடத்தக்க கார்பன் தடம் ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் குறைபாடுகளைக் கொண்டுள்ளது. இந்த குறைபாடுகள் மின் வேதியியல் மீளுருவாக்கம் போன்ற மாற்று மீளுருவாக்கம் நுட்பங்களில் ஆராய்ச்சியை ஊக்குவித்துள்ளன. மாசுபடுத்தும் மூலக்கூறுகளின் உறிஞ்சுதலால் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பன் படுக்கையின் உறிஞ்சும் திறன் தீர்ந்துவிட்டால், கார்பன் ஒரு மின் வேதியியல் கலத்திற்கு (அனோட் அல்லது கேத்தோடுக்கு) மாற்றப்படுகிறது, இதில் மின் வேதியியல் மீளுருவாக்கம் ஏற்படலாம். கோட்பாடுகள் மின் வேதியியல் செல் வழியாக ஒரு மின்னோட்டத்தை அனுப்புவதன் மூலம் மாசுபடுத்தும் உறிஞ்சுதலை ஊக்குவிக்கும் பல வழிமுறைகள் உள்ளன. மின்முனைகளில் உருவாக்கப்படும் அயனிகள் பிரிக்கப்பட்ட செல்லில் உள்ள உள்ளூர் pH நிலைமைகளை மாற்றலாம், இது உறிஞ்சுதல் சமநிலையை பாதிக்கிறது மற்றும் கார்பன் மேற்பரப்பில் இருந்து பினோல்கள் போன்ற கரிம மாசுபடுத்திகளின் உறிஞ்சுதலை ஊக்குவிக்கிறது. பிற வழிமுறைகளில் உருவாக்கப்பட்ட அயனிகளுக்கும் உறிஞ்சப்பட்ட மாசுபடுத்திகளுக்கும் இடையிலான எதிர்வினைகள் அடங்கும், இதன் விளைவாக செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனுக்கான குறைந்த உறிஞ்சும் பாசத்துடன் ஒரு இனம் உருவாகிறது, பின்னர் அது உறிஞ்சப்படுகிறது, அல்லது கார்பன் மேற்பரப்பில் உள்ள உயிரினங்களின் ஆக்ஸிஜனேற்ற அழிவு. மின் வேதியியல் விளைவுகள் நுண்ணிய கார்பன்களின் மேற்பரப்பில் மட்டுப்படுத்தப்பட்டிருப்பதால், மொத்த மீளுருவாக்கத்திற்கு காரணமாக இருக்க முடியாது என்பதால், முக்கிய வழிமுறைகள் உறிஞ்சுதல் தூண்டப்பட்ட மீளுருவாக்கத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டவை என்று ஒப்புக் கொள்ளப்படுகிறது. பல்வேறு மீளுருவாக்கம் முறைகளின் செயல்திறனை மீளுருவாக்கம் செயல்திறனைப் பயன்படுத்தி நேரடியாக ஒப்பிடலாம். இது பின்வருமாறு வரையறுக்கப்படுகிறதுஃ கேத்தோடிக் மீளுருவாக்கம் கேத்தோடு என்பது குறைக்கும் மின்முனை மற்றும் OH-அயனிகளை உருவாக்குகிறது, இது உள்ளூர் pH நிலைமைகளை அதிகரிக்கிறது. pH இன் அதிகரிப்பு மாசுபடுத்திகளை கரைசலில் உறிஞ்சுவதை ஊக்குவிக்கும் விளைவை ஏற்படுத்தலாம், அங்கு அவை அனோடுக்கு இடம்பெயர்ந்து ஆக்சிஜனேற்றத்திற்கு உட்படலாம், எனவே அழிவு. கேத்தோடிக் மீளுருவாக்கம் குறித்த ஆய்வுகள் 10-100 mA க்கு இடையில் பயன்படுத்தப்படும் நீரோட்டங்களுடன் 4 மணி நேர மீளுருவாக்கம் நேரங்களின் அடிப்படையில் 85 சதவீத வரிசையில் பினோல்கள் போன்ற உறிஞ்சப்பட்ட கரிம மாசுபடுத்திகளுக்கான மீளுருவாக்கம் செயல்திறனைக் காட்டியுள்ளன. இருப்பினும், கேத்தோடு மற்றும் அனோடுக்கு இடையிலான வெகுஜன பரிமாற்ற வரம்புகள் காரணமாக, பெரிய நீரோட்டங்கள் அல்லது நீண்ட மீளுருவாக்கம் நேரங்கள் பயன்படுத்தப்படாவிட்டால், கேத்தோடில் பெரும்பாலும் எஞ்சிய மாசுபடுத்திகள் உள்ளன. அனோடிக் மீளுருவாக்கம் அனோட் என்பது ஆக்சிஜனேற்ற மின்முனை மற்றும் இதன் விளைவாக மின்னாற்பகுப்பின் போது குறைந்த உள்ளூர்மயமாக்கப்பட்ட pH ஐக் கொண்டுள்ளது, இது சில கரிம மாசுபடுத்திகளின் உறிஞ்சுதலை ஊக்குவிக்கிறது. அனோடிக் பெட்டியில் செயல்படுத்தப்பட்ட கார்பனின் மீளுருவாக்கம் செயல்திறன் அதே மீளுருவாக்கம் நேரங்கள் மற்றும் நீரோட்டங்களுக்கு 5-20% க்கு இடையில் கேத்தோடிக் பெட்டியில் அடையக்கூடியதை விட குறைவாக உள்ளது, இருப்பினும் அனோடின் வலுவான ஆக்ஸிஜனேற்ற தன்மை காரணமாக கவனிக்கப்பட்ட எஞ்சிய கரிமம் இல்லை. மீண்டும் மீண்டும் உறிஞ்சுதல்-மீளுருவாக்கம் கார்பனேசிய உறிஞ்சிகளின் பெரும்பகுதிக்கு, துளைத் தடைகள் மற்றும் பயன்படுத்தப்பட்ட மின்னோட்டத்தால் உறிஞ்சுதல் தளங்களுக்கு ஏற்படும் சேதத்தின் விளைவாக அடுத்தடுத்த சுழற்சிகளில் மீளுருவாக்கம் செயல்திறன் குறைகிறது. மீளுருவாக்கம் செயல்திறன் குறைவது பொதுவாக ஒரு சுழற்சிக்கு மேலும் 2 சதவீதம் ஆகும். தற்போதைய முன்னணி முனை ஆராய்ச்சி மின் வேதியியல் மீளுருவாக்கம் மூலம் அவற்றின் உறிஞ்சும் திறனில் 100% ஐ மீண்டும் உருவாக்கக்கூடிய உறிஞ்சிகளை உருவாக்குவதில் கவனம் செலுத்துகிறது. வணிக அமைப்புகள் தற்போது வணிக ரீதியாக கிடைக்கக்கூடிய கார்பன் அடிப்படையிலான உறிஞ்சுதல்-மின் வேதியியல் மீளுருவாக்கம் அமைப்புகள் மிகக் குறைந்த எண்ணிக்கையில் உள்ளன. தற்போதுள்ள ஒரு அமைப்பு ஒரு தொடர்ச்சியான உறிஞ்சுதல்-மீளுருவாக்கம் அமைப்பில் நைக்ஸ் எனப்படும் கார்பன் உறிஞ்சியைப் பயன்படுத்துகிறது, இது கரிம மாசுபடுத்திகளை உறிஞ்சி அழிக்க மின் வேதியியல் மீளுருவாக்கத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. குறிப்புகள் பகுப்பாய்வு வேதியியல் மின் வேதியியல்