Ny enhet kan filtrera saltvatten 1000 gånger snabbare än befintliga metoder: forskning

I vad som kan markera ett stort steg mot att lösa problemet med sötvattenbrist, har forskare utvecklat en enhet som filtrerar saltvatten tusen gånger snabbare än konventionellt använda enheter. I industriell skala görs havsvatten lämpligt att dricka genom avsaltningsprocessen. Det inkluderar att ta bort salt för att producera färskvatten som vidarebearbetas i växter och används för att dricka eller bevattna. I en nyligen genomförd studie har forskare tagit fram en ny metod för att rena saltvatten på ett snabbare och mer effektivt sätt.

Forskare, i en färsk studie publicerad i Vetenskap, har tagit fram en ny metod för att rena saltvatten på ett snabbare och mer effektivt sätt. De använde genialiskt fluorbaserade nanostrukturer och separerade framgångsrikt saltet från vattnet.

Docent Yoshimitsu Itoh vid Tokyos universitets avdelning för kemi och bioteknik och hans kollegor började med att utforska potentialen hos fluorrörledningar eller kanaler på nanoskala.

"Vi var nyfikna på att se hur effektiv en fluorhaltig nanokanal kan vara för att selektivt filtrera olika föreningar, i synnerhet vatten och salt. Och efter att ha kört några komplexa datorsimuleringar bestämde vi oss för att det var värt tiden och ansträngningen att skapa ett fungerande prov.” sade Itoh.

Forskarna har kemiskt tillverkat nanoskopiska fluorringar, staplat och implanterat dem i ett annars ogenomträngligt lipidskikt och skapat testfiltreringsmembran. Denna struktur liknade de organiska molekylerna som finns i cellväggarna.

Flera testprover utvecklades med nanorer i storlek från 1 till 2 nanomentre. Itoh undersökte sedan närvaron av klorjoner på vardera sidan av membranet, som är en viktig komponent i salt förutom natrium.

Enligt Itoh fann de att det mindre testprovet fungerade eftersom det framgångsrikt avvisade inkommande saltmolekyler. "Det var spännande att se resultaten från första hand", sa Itoh. Han noterade också att de större också presterade bättre än andra avsaltningsmetoder inklusive kolnanorörsfilter.

De fluorbaserade filtren renar inte bara vattnet utan, enligt Itoh, gjorde det jobbet flera tusen gånger snabbare än industriella enheter. Till och med de kolnanorörbaserade avsaltningsanordningarna var 2,400 XNUMX gånger långsammare än de fluorerade, tillade han. Dessutom krävde den nya metoden mindre energi för att fungera och är praktisk att använda.

Men Itoh betonade att syntetisering av materialet som användes i provet var energikrävande i sig. Han hoppades vidare kunna arbeta med den aspekten i kommande forskning och sänka den totala kostnaden för att använda enheten.