Новая мембрана очищает морскую воду от 99,9% соли за считанные минуты

Ученые создали гидрофобную мембрану из нановолокна для дистилляции морской воды, которая быстро фильтрует 99,9% соли.

71% поверхности нашей планеты занимает вода, но 97,5% ее общего объема является соленой, а значит не подходит для питья или большинства других нужд человека. В настоящее время изменение климата также приводит к высыханию рек и дефициту пресной воды в некоторых странах. Поэтому исследователи всего мира активно ищут эффективные способы решения проблемы.

Наиболее простым способом является опреснение морской воды с помощью мембраны. Проблема в том, что накопление солей и загрязнителей на ее поверхности быстро приводит к намоканию. После увлажнения пленки фильтрация становится неэффективной, поскольку начинает пропускать соли, что требует замены мембраны.

Теперь команда из Корейского института строительных технологий разработала более совершенный материал, который обладает высокими показателями гидрофобности, то есть может оставаться сухим в течение длительного времени. Созданная учеными мембрана состоит из переплетенных нановолокон полимера PVDF-HFP и кремнезеиного аэрогеля, который выступает в качестве теплоизолятора. Ее трехмерная структура с множеством ворсинок делает поверхность пленки шероховатой, препятствуя намоканию.

Мембрана опресняет воду путем дистилляции. Между двумя ее сторонами создается разность температур, которая заставляет воду с одного конца испаряться и переходить в состояние пара. Хотя мембрана отталкивает молекулы воды, но хорошо пропускает водяной пар, который после прохождения через нее конденсируется на более холодной стороне. Поскольку частицы соли не переходят в газообразное состояние, они остаются на одной стороне мембраны, а очищенная влага собирается с другой.

Испытания показали, что даже после 30 дней непрерывной фильтрации мембрана не намокает и продолжает опреснять воду с эффективностью 99,9%.

Ранее мы также сообщали о дешевом двухмерном материале, который за час очищает 10 литров воды от 99,99% бактерий, используя лишь солнечный свет.