Φίλτρα από μεμβράνες γραφενίου-οξειδίου, μετατρέπουν το θαλασσινό νερό σε πόσιμο

Οι μεμβράνες γραφενίου-οξειδίου έχουν προσελκύσει μεγάλη προσοχή ως πολλά υποσχόμενες υποψήφιες για νέες τεχνολογίες φιλτραρίσματος. Τώρα ερευνητές αναφέρουν σε μια νέα μελέτη η οποία δημοσιεύθηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Nature Nanotechnology, ότι η ανάπτυξη μεμβρανών οι οποίες είναι σε θέση φιλτράρουν τα άλατα έχει επιτευχθεί.

Προηγούμενες μελέτες σχετικά με τις μεμβράνες γραφενίου-οξειδίου, έδειξαν ότι έχουν συναρπαστικές δυνατότητες για τον διαχωρισμό αερίου και την διήθηση του νερού. Μεμβράνες οι οποίες αναπτύχθηκαν από το National Graphene Institute του Ηνωμένου Βασιλείου, κατέδειξαν ήδη την πιθανότητα φιλτραρίσματος μικρών νανοσωματιδίων.

Επίσης προηγούμενες έρευνες κατέδειξαν ότι αν βυθιστούν στο νερό, οι μεμβράνες αυτές διογκώνονται ελαφρώς και μικρότερα άλατα ρέουν διαμέσου της μεμβράνης μαζί με το νερό, αλλά τα μεγαλύτερα ιόντα ή μόρια μπλοκάρονται.

Μέχρι τώρα όμως, δεν μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για το φιλτράρισμα κοινών αλάτων που χρησιμοποιούνται στις οι οποίες απαιτούν ακόμα μικρότερα φίλτρα.

Τώρα όμως, η ερευνητική ομάδα στη νέα της μελέτη, αναφέρει ότι έχει πλέον αναπτύξει αυτές τις μεμβράνες γραφενίου και βρήκε μια στρατηγική για να αποφευχθεί η διόγκωση της μεμβράνης όταν εκτίθεται στο νερό. Το μέγεθος πόρων της μεμβράνης μπορεί να ελεγχθεί με ακρίβεια, φιλτράροντας τα κοινά άλατα από το αλμυρό νερό καθιστώντας το ασφαλές για κατανάλωση.

Όταν τα κοινά άλατα διαλύονται στο νερό, σχηματίζουν πάντα ένα «κέλυφος» των μορίων του νερού γύρω από τα μόρια αλάτων. Αυτό επιτρέπει στα μικροσκοπικά τριχοειδή αγγεία των μεμβρανών γραφενίου-οξείδιο να εμποδίζουν τα άλατα από το να ρέουν μαζί με το νερό. Τα μόρια του νερού είναι σε θέση να περνούν μέσα από το φράγμα μεμβράνης και ρέουν γρήγορα χωρίς δυσκολία, το οποίο είναι ιδανικό για την εφαρμογή αυτών των μεμβρανών για αφαλάτωση.

Μέχρι το 2025 ο ΟΗΕ εκτιμά ότι το 14 τοις εκατό του παγκόσμιου πληθυσμού θα αντιμετωπίζει λειψυδρία. Αυτή η τεχνολογία έχει τη δυνατότητα να φέρει το φιλτράρισμα του νερού σε όλο τον κόσμο, ιδίως στις χώρες που δεν μπορούν να αντέξουν οικονομικά μεγάλης κλίμακας μονάδες αφαλάτωσης.

Εκφράζεται η ελπίδα ότι τα συστήματα μεμβρανών γραφενίου-οξειδίου μπορεί να κατασκευαστούν σε μικρότερη κλίμακα, κάνοντας την τεχνολογία προσιτή σε χώρες που δεν έχουν την οικονομική υποδομή για τη χρηματοδότηση των μεγάλων μονάδων, χωρίς να διακυβεύεται η ποιότητα του φρέσκου νερού που παράγεται.

Παραπομπές

Jijo Abraham et al. Tunable sieving of ions using graphene oxide membranes. Nature Nanotechnology, 2017; DOI: 10.1038/nnano.2017.21

ΑΝΔΡΕΑΣ ΓΡΗΓΟΡΙΟΥ

Παιδί της επιστήμης και της τεχνολογίας, παρέα με ένα γάτο κοιτάζει το σύμπαν και θέτει ερωτήσεις

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *