Нанотехнологческій фільтр дозволить перетворити морську воду в прісну

В останньому випуску журналу "Physics World" Джейзон Різ (Jason Reese), професор термодинаміки і механіки рідин в Університеті Стретчклайда, описав роль, яку вуглецеві нанотрубки (CNT), могли б зіграти в процесі опріснення води, забезпечуючи можливе рішення проблеми широкої чисельності населення всього світу, що вимагає, все більше і більше свіжої питної води. Прогнози глобального зростання чисельності населення показують, що попит на воду в усьому світі зросте на третину до 2030 року. Але вже більше мільярда людей відчувають брак питної води, а при потенціалом збільшенні температури на 3-4 градуси і наступним перерозподілі кількості опадів, справи, ймовірно, будуть обстоять набагато гірше.

Углеродние нанотрубки, по суті, представляють собою листи одного товстого атома вуглецю згорнутого в циліндри, були досліджені професором Різом та його науково-дослідницькою групою. У ході вивчення були використані комп'ютерні моделювання, як новий метод в процесі перетворення каламутній морської води в очищену питну воду. Їх техніка заснована на процесі осмосу - природне переміщення води з області з низькою концентрацією розчиненої речовини через проникну мембрану в область з високою концентрацією. Але подібно до того, як це роблять більшість вже існуючих заводів з опріснення води, техніка Різа використовує протилежний процес "зворотного осмосу", за допомогою якого вода рухається в протилежному напрямку, який залишає солону воду чистою.

Можно уявити собі великий бак води, розділений на дві секції проникною мембраною, в одній половині бака міститься прісна вода, а в іншій половині - морська. Вода природним чином повинна переміщатися з контейнера зі свіжою водою в бік контейнера з морською водою, щоб розбавляти морську воду і нейтралізувати концентрацію. Але в дії зворотного осмосу застосовується сильний тиск до сторони бака з морською водою, який відновлює процес, змушуючи воду переміщатися на бік з прісною водою і позбавлятися від солі. Хоча цей процес може видалити необхідну кількість солей і мінералів, що містяться у воді, він не дуже неефективний, а створювати високий тиск занадто дорого.

Різ, тим не менш, показав, що вуглецеві нанотрубки володіють водної проникністю в 20 разів більше, ніж найсучасніші комерційні мембрани зворотного осмосу, що істотно скорочує вартість і енергію необхідну для процесу опріснення. До того ж, нанотрубки дуже ефективні в відштовхуванні шарів іонів, тим більше, що групи особливих хімічних речовин можуть бути застосовані до них для створення специфічної функції "воротаря". На закінчення Різ зазначив наступне: "Метод зворотного осмосу в процесі опріснення води об'єднує в собі високу швидкість переміщення води з ефективним відторгненням іонів солі. Не дивлячись на те, що існує ще багато питань щодо нового методу, потенціал мембран з нанотрубок, що дозволяє здійснювати процеси опріснення і водної очищення, досить ясний і є реальним використанням за допомогою нанотехнологій ".

Орігінал (на англ. Мовою): Physorg Переклад: М. Гончар

• В Помпеях у жертвы извержения Везувия нашли набор врача
• Биоразнообразие суши растёт вместе с лесным покровом в сельскохозяйственных ландшафтах
• Крупнейшие засухи связаны с упадком древней цивилизации долины Инда
• Полярные сияния смогут увидеть жители 15 штатов США уже этой ночью
• Робот «Лэсси» открыл тысячи гнёзд рыб под антарктическим льдом
• Учёные раскрыли, что происходит под загадочным вулканом Олдоиньо-Ленгаи в Танзании
• Исследование «Глобальное бремя болезней»: смертность в мире снижается, но среди молодежи — растет, а неравенство в здравоохранении усиливается
• От символа элиты до царской эмблемы: как мотив пальметты изменил своё значение в Иудее эпохи железа