Nové zařízení dokáže filtrovat slanou vodu 1000krát rychleji než stávající metody: Výzkum

V tom, co by mohlo znamenat velký krok k vyřešení problému nedostatku sladké vody, vědci vyvinuli zařízení, které filtruje slanou vodu tisíckrát rychleji než konvenčně používaná zařízení. V průmyslovém měřítku je mořská voda vhodná k pití prostřednictvím procesu odsolování. Zahrnuje odstraňování soli za účelem výroby čerstvé vody, která se dále zpracovává v rostlinách a používá se k pití nebo zavlažování. V nedávné studii vědci vymysleli nový způsob čištění slané vody rychleji a efektivněji.

Vědci v nedávné studii zveřejněné v Věda, vymysleli nový způsob čištění slané vody rychleji a efektivněji. Důmyslně využili nanostruktur na bázi fluoru a úspěšně oddělili sůl od vody.

Docent Yoshimitsu Itoh z katedry chemie a biotechnologie Tokijské univerzity a jeho kolegové začali zkoumáním potenciálu fluorových potrubí nebo kanálů v nanoměřítku.

„Byli jsme zvědaví, jak účinný může být fluorový nanokanál při selektivním filtrování různých sloučenin, zejména vody a soli. A poté, co jsme provedli několik složitých počítačových simulací, jsme se rozhodli, že stojí za čas a úsilí vytvořit funkční vzorek,“ řekl Itoh.

Vědci chemicky vyrobili nanoskopické fluorové prstence, naskládali je a implantovali do jinak neproniknutelné lipidové vrstvy a vytvořili testovací filtrační membrány. Tato struktura byla podobná organickým molekulám nalezeným v buněčných stěnách.

Bylo vyvinuto více testovacích vzorků s nanoringy o velikosti v rozmezí od 1 do 2 nanomentrů. Itoh poté zkoumal přítomnost iontů chlóru na obou stranách membrány, což je hlavní složka soli kromě sodíku.

Podle Itoha zjistili, že menší testovací vzorek fungoval, protože úspěšně odmítl příchozí molekuly soli. "Bylo vzrušující vidět výsledky z první ruky," řekl Itoh. Poznamenal také, že i ty větší fungovaly lépe než jiné metody odsolování včetně filtrů s uhlíkovými nanotrubičkami.

Filtry na bázi fluoru nejen čistí vodu, ale podle Itoha to zvládly několik tisíckrát rychleji než průmyslová zařízení. Dokonce i odsolovací zařízení na bázi uhlíkových nanotrubic byla 2,400krát pomalejší než fluorová, dodal. Tato nová metoda navíc vyžaduje méně energie na provoz a je praktická.

Itoh však zdůraznil, že samotná syntéza materiálu použitého ve vzorku byla energeticky náročná. Dále doufal, že na tomto aspektu zapracuje v nadcházejícím výzkumu a sníží celkové náklady na provoz zařízení.