Молодые ученые и инженеры из Краснодара представили на выставке НТТМ-2013 энергетически эффективную установку получения воды, обеднённой тяжёлыми изотопами водорода.

Что содержит обычная питьевая вода, знает каждый. В первую очередь назовут  кислород, водород, еще растворенные в воде нужные человеку минеральные соли, могут быть и вредные – соли тяжелых металлов.  При этом как-то забывается о содержании в воде тяжёлого изотопа водорода – дейтерия, которое в процентном отношении  сравнимо с содержанием растворённых солей. Между тем этот тяжелый водород  является ядом, который способен замещать обычный водород – протий во всех жизненно важных соединениях организма, и  в первую очередь в макромолекулах ДНК и РНК (Примечание редактора: реакция замещения протия дейтерием протекает крайне медленно и по имеющимся научным данным не представляет угрозы здоровью).     

Наука и жизнь // Иллюстрации

В последние годы все чаще приходится слышать о практике использования так называемой «легкой воды», содержание дейтерия в которой снижено по отношению к природному уровню.  Утверждают, что обработка семян растений лёгкой водой увеличивает их всхожесть, полив  лёгкой водой растений  значительно увеличивает скорость роста их стеблей и корней.  Исследования в Институте геронтологии РАН, в ходе которых в течение шести месяцев пожилые люди пили воду с пониженным содержанием дейтерия, показали, что кроме общего улучшения самочувствия, в большинстве случаев возвращаются ранее утраченные или ослабленные функции организма, в частности,  память, творческая работоспособность, выносливость, здоровый сон,  физическая активность….

Существует ряд способов и технологий для получения питьевой легкой воды, однако многие из них  слишком дороги в производстве, либо не обеспечивают достаточного уровня разделения изотопов (например, известный метод дистилляции в ректификационных колоннах, основанный на разнице температур кипения тяжёлой и лёгкой воды).

Интересную разработку в этой области представили на московской выставке НТТМ-2013 молодые ученые и инженеры из Краснодара.  Здесь разработан способ электролитического получения воды, обеднённой тяжёлыми изотопами водорода, который позволяет в три раза снизить энергопотребление по сравнению с ректификационными колоннами.

Само разделение происходит по следующей схеме. Производится электролиз воды, при котором разложению подвергаются в основном молекулы, содержащие протий, по причине меньшей энергии ковалентной связи. На этом этапе основным условием является поддержание минимального напряжения, при котором только начинается процесс электролиза, достаточного для выделения водорода, но недостаточного для отделения дейтерия. Далее идёт синтез воды из получаемой смеси кислорода и водорода, обеднённого дейтерием. С целью оптимизации процесса и увеличения коэффициента разделения электроды установки изготовлены из никеля.

Разработанная установка, по словам авторов, позволяет производить продукт – легкую воду с любой заданной степенью обеднения, вплоть до весьма низкого содержания дейтерия – 10 ррм. При этом себестоимость получаемого продукта втрое ниже по сравнению с традиционными технологиями.
 
В настоящее время изготовлены установки получения лёгкой воды производительностью 0,3 л/час, 1 л/час, а также две линии производительностью по 3 л/час. Установки сертифицированы. На линию по получению питьевой воды с модифицированным изотопным составом получен патент.

(Примечание редактора: электролитический способ разделения изотопов воды был известен уже в середине XX века).