Destylowanie wody słonej z użyciem membran jest znane od dawna. Jednak pomimo wielu lat rozwoju technologii, miejsca na jej ulepszeń jest całe mnóstwo, choć sam proces nie jest specjalnie trudny. W nim słona woda po jednej stronie membrany jest podgrzewana, podczas gdy woda słodka po drugiej stronie pozostaje zimna.
Czytaj też: JPEG XL zmniejszy ruch w światowym Internecie aż o 25-30%
Membrana jest hydrofobowa, dlatego odpycha wodę w stanie stałym, ale pozwala parze wodnej przechodzić przez swoje pory. Ze względu na różnicę ciśnień para dryfuje na zimną stronę, gdzie skrapla do formy zdatnej do picia, świeżej wody. Problem? Nagromadzenie soli i innych zanieczyszczeń na membranie może wpływać na jej hydrofobowość. Zdarza się, że w końcu solanka przecieka, obniżając jakość wody słodkiej, co wymaga wymiany membrany.
Wykonana w procesie elektroprzędzenia nowa membrana destylująca jest obiecująca na kilku frontach
W ramach swoich najnowszych badań naukowcy z Koreańskiego Instytutu Inżynierii Lądowej i Technologii Budowlanych (KICT) stworzyli bardziej zaawansowane membrany. Wykorzystywanie w ich produkcji procesu zwanego elektroprzędzeniem nie jest czymś nowym, ale badacze wzbogacili go o tak zwany współosiowy sposób pracy. W nim siła elektryczna jest wykorzystywana nie tylko do wyciągania naładowanych nanowłókien z dysz, ale też mieszania ze sobą dwóch różnych materiałów.
Czytaj też: O ile podniosłaby się woda na Ziemi, gdyby wszyscy ludzie do niej weszli?
Membrana z nanowłókien wyprodukowanych współosiowym elektroprzędzeniem ma duży potencjał w uzdatnianiu roztworów wody morskiej i może być odpowiednią membraną do zastosowań w zakresie destylacji membranowej na skalę pilotażową i na skalę rzeczywistą.– mówi dr Yunchul Woo, główny badacz.
Tymi materiałami (via Journal of Membrane Science) jest polimer PVDF-HFP oraz aerożel krzemionkowy. Szorstka powierzchnia tego pierwszego pomaga odpychać wodę, podczas gdy aerożel krzemionkowy działa jak izolator termiczny, zapobiegając nagrzewaniu się gorącej strony zimnej. To z kolei utrzymuje wysoką różnicę w różnicy ciśnień, co sprawia, że membrana jest bardziej wydajna.
Czytaj też: Specjalna membrana chroni baterie litowo-metalowe przed awarią
W testach trwających przez 30 dni wykazano, że ta nowa wytrzymała membrana destylująca po takim czasie zachowała swoją skuteczność, nadal odfiltrowując 99,99 procent soli. To ogromny skok względem innych podobnych membran z nanowłókien elektroprzędzonych, które wedle naukowców mają trudności z wytrzymaniem ponad 50 godzin ciągłego użytkowania przed tym, aż ich skuteczność zacznie spadać.
