Мембрана з нановолокна може допомогти вирішити кризу питної води
Дослідники використовували процес мембранної дистиляції, який привів до видалення 99,9% солі протягом одного місяця. Вони кажуть, що в разі комерціалізації це рішення могло б допомогти полегшити криза питної води, що посилюється зміною клімату. За даними ООН, понад 3 мільярди осіб у всьому світі страждають від нестачі води, при цьому кількість доступної прісної води на кожну людину за два десятиліття зменшилася на одну п'яту.
У новому дослідженні докладно описаний спосіб очищення морської води з використанням мембрани з нановолокна як сольового фільтра. Хоча в минулому вчені використовували мембранну дистиляцію, вони продовжували стикатися з серйозною перешкодою, яке уповільнювало цей процес. Якщо мембрана стала дуже вологою або затопленою, вона більше не могла відторгати сіль. Зайве говорити, що це був трудомісткий процес, який змусив вчених або чекати, поки мембрана висохне, або придумувати додаткові рішення, такі як використання стисненого повітря для випуску захопленої води з її пір.
Щоб подолати цю проблему, корейська команда звернулася до нанотехнології, відомої як електроспіннінг, для створення своєї тривимірної мембрани. З наукової точки зору, вони використовували полівініліденфторид-со-гексафторпропілен як ядра і кремнеземний аерогель, змішаний з низькою концентрацією полімеру, в якості оболонки для створення композитної мембрани з супергідрофобною поверхнею. По суті, це створило фільтр з більш високою шорсткістю поверхні і більш низьку теплопровідність, що дозволило йому опріснювати воду протягом 30 днів. Повний звіт опубліковано в Journal of Membrane Science.
«Коаксіальне електропрядіння мембрана з нановолокна має великий потенціал для обробки розчинів морської води без проблем змочування і може бути придатною для реальних застосувань мембранної дистиляції», - сказав д-р Юнчул Ву, матеріалознавець з Корейського інституту цивільного будівництва і "Будівельні технології", - сказав він. Він додав, що мембрана може бути придатною для «експериментальних і реальних додатків мембранної дистиляції».
В цей час основним методом очищення морської води є зворотний осмос на приблизно 20 000 опріснювальних установках по всьому світу. Але ці об'єкти вимагають величезної кількості електроенергії для роботи, а також створюють концентрований розсіл у вигляді відходів, які зазвичай скидають назад в море. Тому не дивно, що вчені досліджують нові рішення, які не настільки контрпродуктивними.
