فیلتر غشای نانوالیافی جدید برای تبدیل آب دریا به آب قابل شرب

مرجع پلیمر در بازار ایران: دانشمندان کره‌ای ادعا می‌کنند تکنیک جدید نمک‌زدایی آنها باعث می‌شود آب دریا در عرض چند دقیقه قابل شرب شود.

این محققان از یک فرآیند “تقطیر غشایی” استفاده کردند که نتیجه آن ۹۹.۹ درصد نمک زدایی به مدت یک ماه بود. آنها می‌گویند این راه‌حل در صورت تجاری سازی می‌تواند به کاهش بحران آب آشامیدنی که با تغییرات آب و هوایی تشدید شده است، کمک شایانی کند.

بر اساس اعلام سازمان ملل، بیش از ۳ میلیارد نفر در سراسر جهان تحت تأثیر کمبود آب شیرین قرار دارند و مقدار آب شیرین موجود برای هر شخص در هر دو دهه به میزان یک پنجم کاهش می‌یابد.

این مطالعه جدید جزئیات روشی را برای تصفیه آب دریا با استفاده از یک غشای نانوالیاف جدید به عنوان فیلتر نمک شرح می‌دهد. در حالی که دانشمندان در گذشته از روش “تقطیر غشایی” استفاده می‌کردند، اما مرتبا با مانع بزرگی روبرو می‌شدند که این روند را کند می‌کرد. اگر غشا بیش از حد مرطوب یا غرقاب شود، دیگر نمی‌تواند نمک زدایی کند. بنابراین دانشمندان مجبور بودند یا منتظر خشک شدن غشا بمانند و یا از راه‌حل‌های دیگر مانند استفاده از هوای تحت فشار برای جدا کردن آب حبس شده در منافذ آن استفاده کنند.

محققان کره‌ای برای غلبه بر این چالش به ایجاد یک غشای سه بعدی با بهره‌گیری از یک فناوری نانو معروف به “الکترواسپینینگ” روی آوردند. آنها از “پلی وینیلیدن فلوراید-کو-هگزافلوروپروپیلن” به عنوان هسته و هواژل “سیلیس” مخلوط شده با غلظت کمی از پلیمر به عنوان غلاف استفاده کردند تا این غشای کامپوزیتی دارای سطحی فوق آبگریز شود.

در اصل آنها یک فیلتر ایجاد کردند که دارای زبری سطحی بالاتر و هدایت حرارتی کمتری است که به آن اجازه می‌دهد تا ۳۰ روز آب را شیرین کند.

دکتر “یونچول وو” دانشمند مواد در انستیتوی مهندسی عمران کره می‌گوید: این غشای نانوالیاف دارای پتانسیل بالایی برای تصفیه آب دریا بدون مواجهه با مشکلات خیس شدن است و می‌تواند برای کاربردهای تقطیر غشایی در مقیاس بزرگ مناسب باشد.

در حال حاضر روش اصلی تصفیه آب دریا روش “اسمز معکوس” است که در تقریباً ۲۰ هزار کارخانه آب شیرین‌کن در سراسر جهان مورد استفاده قرار می‌گیرد. اما این تاسیسات برای کار کردن به مقادیر زیادی برق نیاز دارند و همچنین آب نمک غلیظ را به عنوان یک ماده زائد به جا می‌گذارند که معمولاً دوباره در دریا ریخته می‌شود. بنابراین جای تعجب نیست که دانشمندان به دنبال کشف راه‌حل‌های جدیدی باشند.

این مطالعه در مجله Membrane Science منتشر شده است.

منبع: ایسنا