Ziemia, nieprzypadkowo nazywana Błękitną Planetą, zawiera ogromne ilości wody. Niestety, tylko jej niewielką część jest słodka i nadająca się do spożycia. Znaczna część wody na Ziemi jest natomiast słona. Obecnie stosowane metody jej uzdatniania – szczególnie te wykorzystywane na przemysłową skalę – cechują się dość niską wydajnością.
Czytaj też: Energia odnawialna magazynowana pod wodą. Ocean Battery oferuje rewolucję
Właśnie dlatego tak ważne są innowacje w tym zakresie. A tak się składa, że naukowcom udało się po raz pierwszy skutecznie odfiltrować sól z wody przy użyciu nanostruktur opartych na fluorze. Są one bardziej efektywne niż konwencjonalne technologie, ponieważ działają szybciej, wymagają niższego ciśnienia, są bardziej skutecznym filtrem i zużywają mniej energii.
Yoshimitsu Itoh z Uniwersytetu Tokijskiego oraz jego współpracownicy są ludźmi odpowiedzialnymi za ten potencjalny przełom. Ich uwagę przykuła hydrofobowość fluoru będącego jednym z kluczowych składników teflonu. Z tego względu postanowili przekonać się, jak struktury zbudowane z fluoru mogłyby zachowywać się w nanoskali.
Słona woda odpowiada za większość zasobów wody na Ziemi
Celem było przetestowanie ich pod kątem selektywnego filtrowania różnych związków, w szczególności wody i soli. Po przeprowadzeniu symulacji komputerowych członkowie zespołu uznali, że warto poświęcić czas i wysiłek na stworzenie działającej próbki. Jak dodaje Itoh, obecnie istnieją dwa główne sposoby odsalania wody: termiczny, polegający na wykorzystaniu ciepła do odparowania wody morskiej i skroplenia jej jako czystej wody, lub odwrócona osmoza, polegająca na przepuszczeniu wody pod ciśnieniem przez membranę blokującą sól.
Czytaj też: Kosztowne zmiany klimatyczne – zahamowanie globalnego ocieplenia nie będzie łatwe
Nowa metoda, oparta na fluorowych nanostrukturach, okazała się kilka tysięcy razy szybsza niż zazwyczaj stosowane na masową skalę. Była też około 2400 razy szybsza niż w przypadku eksperymentalnych urządzeń do odsalania opartych na nanorurkach węglowych. Mając na uwadze długowieczność wykorzystywanych membran i ich niskie koszty operacyjne, całkowite koszty eksploatacji tych urządzeń powinny być znacznie niższe niż obecnie.
