Od pewnego czasu straszą nas brakiem słodkiej wody. Czy pole magnetyczne pomogłoby w szybszej destylacji wody morskiej?
Powróćmy do Konstancji, pięknego miasta nad Jeziorem Bodeńskim, słynnego z soboru i stracenia Jana Husa. Gdy pracowałem na tamtejszym uniwersytecie poproszono mnie, żebym przetestował elektomagnes, który grupa otrzymała z firmy Bruker. Miałem sprawdzić, z jakimi polami magnetycznymi elektromagnes może pracować i jak długo, czy się grzeje w czasie pracy, czy nie itp. Elektromagnes został umieszczony w podziemiach uniwersytetu w pomieszczeniu bez okien, gdzie panowała stała temperatura i wilgotność. Praktycznie tylko ja miałem dostęp do tego pomieszczenia, bo inni nie mieli potrzeby, aby się tam zjawiać, a ja pracowałem w sąsiednim pomieszczeniu nad innymi eksperymentami. Żeby elektromagnes nie pracował jałowo postanowiłem wykorzystać go do prostych eksperymentów z tym, co miałem akurat pod ręką. A miałem chemicznie czystą sól kuchenną i wodę zdejonizowaną. Postanowiłem więc robić eksperymenty z roztworem nasyconym NaCl. Z literatury wiadomo, że pole magnetyczne oddziałuje z wodą i jej roztworem soli kuchennej. Woda jest diamagnetyczna i może lewitować w silnym polu magnetycznym (10 T). Słabe pole magnetyczne (15 mT) przyspiesza parowanie roztworów wodnych NaCl, KCl, Na3PO4 i CaCl2.
Eksperyment był przeprowadzany w następujących warunkach: temperatura w pomieszczeniu wynosiła 20 st. C., elektromagnes był tak dobrze chłodzony wodą, że jego temperatura była nawet niższa niż otoczenia. Temperatura rdzenia elektomagnesu wynosiła tyle, co otoczenia czyli 20 st. C. Naczynie z nasyconym roztworem NaCl w wodzie zdejonizowanej umieszczałem pomiędzy biegunami elektromagnesu na drewnianym klocku, który izolował termiczne próbkę od elektromagnesu, co jest pokazane na rysunku obok. Naczynie przykrywałem daszkiem z folii aluminiowej, żeby kurz nie osiadał. Folia nie była szczelna i umożliwiała parowanie. Identyczne naczynie, z identycznym roztworem i daszkiem stawiałem w pewnej odległości od elektromagnesu, tam gdzie pole magnetyczne było równe ziemskiemu. Była to próbka porównawcza. Próby przeprowadzałem w zerowym polu magnetycznym, 400 i 800 mT.
Na rysunku obok pokazana jest sól po wyschnięciu. Krystalizacja próbki odniesienia trwała 11 dni, próbki w polu 400 mT – 6 dni, a w polu 800 mT – 7 dni, czyli dłużej niż w słabszym polu, ale krócej niż bez pola. Czyli z tych trzech pomiarów wynika, że najoptymalniejszym polem jest pole 400 mT. Oczywiście może być inne, bo pomiary zrobiłem tylko dla 3 wartości pola magnetycznego. Ale z pomiarów wynika, że gdzieś pomiędzy 0, a 800 mT jest takie pole magnetyczne w którym parowanie wody i krystalizacja soli przebiega najszybciej.
To że istnieje jakieś określone pole magnetyczne, przy którym woda najszybciej paruje niesie konsekwencje techniczne. Zastosowanie pola magnetycznego w odsalaniu wody morskiej zwiększy wydajność takiego procesu i pomoże zaoszczędzić energię służącą do ogrzewania wody morskiej w procesie destylacji lub energię elektryczną służącą do zasilania pomp w procesie odwrotnej osmozy. Pole magnetyczne poniżej 1 T można dość łatwo wytworzyć za pomocą magnesów stałych, które nie zużywają energii elektrycznej, w przeciwieństwie do elektromagnesów.
Oczywiście to wszystko być może, jeśli moje wstępne badania są odzwierciedleniem rzeczywistych zależności, a nie tylko przypadkowym zbiegiem okoliczności.
Mam nadzieję, że ludzie mający możliwości rozwinięcia tych moich wstępnych badań zainteresują się tym tekstem i będą to kontynuować. Może się również okazać, że wszystko w tym temacie jest wiadome, tylko ja jeden o tym nie wiem.
Jack Mac Lase