Nowe urządzenie może filtrować słoną wodę 1000 razy szybciej niż istniejące metody: badania

Naukowcy opracowali urządzenie, które filtruje słoną wodę tysiąc razy szybciej niż konwencjonalnie używane urządzenia, co może oznaczać duży krok w kierunku rozwiązania problemu niedoboru wody słodkiej. Na skalę przemysłową wodę morską przygotowuje się do picia w procesie odsalania. Obejmuje usuwanie soli w celu produkcji świeżej wody, która jest dalej przetwarzana w roślinach i wykorzystywana do picia lub nawadniania. W niedawnym badaniu naukowcy opracowali nową metodę oczyszczania wody zasolonej w szybszy i skuteczniejszy sposób.

Naukowcy, w ostatnim badaniu opublikowanym w nauka, opracowali nową metodę oczyszczania słonej wody w szybszy i skuteczniejszy sposób. W pomysłowy sposób wykorzystali nanostruktury na bazie fluoru i skutecznie oddzielili sól od wody.

Profesor nadzwyczajny Yoshimitsu Itoh z Wydziału Chemii i Biotechnologii Uniwersytetu Tokijskiego wraz z kolegami rozpoczął od zbadania potencjału rurociągów lub kanałów fluoru w nanoskali.

„Byliśmy ciekawi, jak skuteczny może być nanokanał fluorowy w selektywnym filtrowaniu różnych związków, w szczególności wody i soli. Po przeprowadzeniu skomplikowanych symulacji komputerowych uznaliśmy, że warto poświęcić czas i wysiłek na stworzenie działającej próbki.” powiedziany Ito.

Naukowcy wyprodukowali chemicznie nanoskopowe pierścienie fluorowe, ułożyli je w stos i wszczepili w nieprzepuszczalną warstwę lipidową oraz stworzyli testowe membrany filtracyjne. Ta struktura była podobna do cząsteczek organicznych znajdujących się w ścianach komórkowych.

Opracowano wiele próbek testowych z nanopierścieniami o wielkości od 1 do 2 nanometrów. Itoh następnie zbadał obecność jonów chloru po obu stronach membrany, które są głównym składnikiem soli oprócz sodu.

Według Itoha odkryli, że mniejsza próbka testowa działała, ponieważ skutecznie odrzucała przychodzące cząsteczki soli. „To było ekscytujące zobaczyć wyniki z pierwszej ręki” – powiedział Itoh. Zauważył również, że te większe również działały lepiej niż inne metody odsalania, w tym filtry z nanorurek węglowych.

Filtry na bazie fluoru nie tylko oczyszczają wodę, ale według Itoh wykonały pracę kilka tysięcy razy szybciej niż urządzenia przemysłowe. Dodał, że nawet urządzenia odsalające oparte na węglowych nanorurkach były 2,400 razy wolniejsze niż te z fluorem. Co więcej, nowa metoda wymaga mniej energii do działania i jest poręczna w użyciu.

Jednak Itoh podkreślił, że synteza materiału użytego w próbce sama w sobie była energochłonna. Miał ponadto nadzieję, że będzie pracował nad tym aspektem w nadchodzących badaniach i obniżył całkowity koszt obsługi urządzenia.