Anonim

Rychlejší a účinnější proces odsolování pomocí uhlíkových nanotrubiček

Věda

Ben Coxworth

19. dubna 2011

Profesor Somenath Mitra vyvinul membránu s uhlíkovými nanotrubkami, která by mohla vést k rychlejší a energeticky účinnější metodě odsolování vody (Photo: NJIT)

Pokud jde o odsolení slané vody, dvě hlavní možnosti jsou tepelná destilace a reverzní osmóza. Tepelná destilace zahrnuje vaření vody a shromažďování výsledné sladké vody, zatímco reverzní osmóza zahrnuje tlakování slané vody a nutí ji přes semipermeabilní membránu, která umožní molekulám vody projít, ale ne sol. Obě tyto metody však vyžadují značné množství energie - ne tak šetrné k životnímu prostředí, jaké by mohly být, ani zcela praktické pro použití v rozvojových zemích, kde není k dispozici elektřina. Nyní však nově vyvinutá membrána, která obsahuje uhlíkové nanotrubice, může osušení mnohem rychleji, jednodušeji a energeticky účinnější.

Patentovaná membrána vyvinutá chemikou Somenath Mitra z New Jersey Institute of Technology využívá další již existující formu odsolování, známou jako membránová destilace. Podobně jako kříž mezi tepelnou destilací a reverzní osmózou se jedná o ohřev slané vody a její procházení trubicí vyrobenou z polopropustné membrány, která umožňuje, aby vodní pára prošla, ačkoli nepřipouštěla ​​molekuly soli.

Vzhledem k tomu, že voda je ohřátá pouze na 60-90 ° C (140-194 ° F) a není stlačována, membránová destilace používá méně energie než jakákoli ze dvou dalších metod. Bohužel může být obtížné dosáhnout správného stupně propustnosti v membráně a dokonce i teplota 60 ° C může být stále obtížně dosažitelná ve zchudlých podmínkách.

V novém materiálu prof. Mitry se uhlíkové nanotrubice imobilizují v póru membrány. Toto údajně vede k mnohem větší propustnosti par, zatímco udržuje tekutou vodu z ucpávání pórů a umožňuje vyšší průtoky při požadavku na nižší teploty - ve srovnání s běžnou membránou, prokázala stejnou úroveň snižování soli při teplotě, která byla 20 ° C chladiče a při průtoku, který byl šestkrát vyšší.

"Společně tyto přínosy vedou k ekologičtějšímu procesu, který by umožnil membránovou destilaci ekonomicky konkurovat stávajícím technologiím odsolování a doufáme, že poskytne pitnou vodu tam, kde je nejvíce potřebná, " uvedla Mitra.

Profesor Somenath Mitra vyvinul membránu s uhlíkovými nanotrubkami, která by mohla vést k rychlejší a energeticky účinnější metodě odsolování vody (Photo: NJIT)

Doporučená Redakce Choice