Odsoľujú morskú vodu s takmer 100 % účinnosťou. Kľúčom je nanovláknová membrána

Až 790-miliónov ľudí nemá prístup k čistej pitnej vode. Morská voda pritom pokrýva viac ako 70 % zemského povrchu a predstavuje viac ako 95 % zásob vody planéty. Na druhej strane pitná voda tvorí len 2,5 % z celkového množstva vody na planéte.

Navyše klimatické zmeny sú zodpovedné za menšiu koncentráciu zrážok a vysychanie riek. Vedci preto hľadajú efektívny spôsob, ako rýchlo a lacno zbaviť morskú vodu soli tak, aby sa dala piť. Skúmajú, ako môžu pomôcť filtre z nanovlákien.

Reverzná osmóza je energeticky náročná

Reverzná osmóza umožňujúca odsoľovanie morskej vody je vhodným a najjednoduchším riešením nedostatočného množstva pitnej vody. Vykonáva ju približne 20-tisíc odsoľovacích zariadení na celom svete.

Problémom tohto spracovania morskej vody na pitnú je najmä vysoká energetická spotreba. Okrem toho sa systém reverznej osmózy veľmi ľahko zanesie.

Pri tomto systéme sa odstráni 95 až 99 percent pevných látok, medzi ktoré patrí napríklad aj chlór. Navyše sa pri tomto procese vytvára tzv. koncentrovaná soľanka ako odpadový produkt, ktorý sa obvykle vyhadzuje späť do mora. Nové riešenie vedcov, ktorým je nanovláknová membrána, však tento problém môže vyriešiť.

Sľubujú vysokú účinnosť

Proces destilácie slanej vody nanovláknovou membránou predstavil kórejský vedecký tím. Nová technika odsoľovania je rýchla, trvá len niekoľko minút, kým sa voda prečistí a je pitná.

Inžinieri veria, že komercializácia takejto technológie ľudstvu v budúcnosti pomôže vyrovnať sa s nedostatkom čerstvej pitnej vody. Avšak aj nová technológia má určité negatíva. Medzi najväčšie problémy, s ktorými sa nanovlákenný filter stretáva, patrí zmáčanie membrány. To spôsobuje zanesenie filtra a zníženie výkonnosti membrány. V prípade, že sa membrána počas destilácie namočí, treba ju okamžite vymeniť. 

Membrána filtra má 3D štruktúru, ktorú vedci vytvorili pomocou elektrostatického zvlákňovania. Táto technológia dokáže vyrobiť hydrofóbnu, teda vodu odpudzujúcu membránu, ktorá predstavuje kľúčový prvok pri filtrácii morskej vody.

Hydrofóbna membrána je navrhnutá tak, aby neumožňovala priechod molekúl vody. Namiesto toho je na oboch stranách membrány vytvorený takzvaný teplotný rozdiel, ktorý spôsobuje odparovanie vody na jednej strane. Membrána prepúšťa vodnú paru a tá kondenzuje na chladnejšej strane. Častice soli sa však do plynného skupenstva neprevádzajú. Zachytia sa na vstupnej strane membrány, kde zostanú. Výsledkom je čistá sladká pitná voda.

Kórejskí vedci aplikujú aerogél oxidu kremičitého na nanovlákennú membránu. To zlepšuje priechod vodných pár a umožňuje rýchlejší prístup k odsolenej vode. Tím testoval svoju technológiu v nepretržitej prevádzke počas 30 dní a zistil, že membrána odfiltrovala 99,99 % soli bez akýchkoľvek problémov.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.