Проте є проблема: біля портів, судноплавних маршрутів і промислових зон вода часто забруднена нафтою. Вона може забивати опріснювальні системи та суттєво знижувати їхню ефективність.
Вчені з Пусанського національного університету запропонували рішення — багатофункціональну гідрогелеву мембрану, яка здатна спочатку відфільтровувати нафту, а потім використовувати сонячне світло для опріснення води.
У мембрани дві сторони — і кожна має свою роботу
Розробка складається з двох шарів із різними властивостями.
Перша сторона є гідрофільною — вона добре взаємодіє з водою та блокує краплі нафти. Для її створення використали хітозан і гідрогель полівінілового спирту.
Друга сторона — гідрофобна. Вона містить наночастинки оксиду міді з вуглецевою оболонкою. Саме цей шар відповідає за процес опріснення.
Він поглинає сонячне світло та перетворює його на тепло. Завдяки цьому вода безпосередньо біля поверхні мембрани швидше випаровується, а сіль та інші домішки залишаються поза парою. Так можна отримувати очищену воду, використовуючи енергію Сонця.
Під час випробувань мембрана видалила понад 99,99% нафти із забрудненої морської води.
Важливо й те, що вона стабільно працювала з нафтовими краплями різного розміру та витримувала повторне використання. Тобто ефективність системи не зникала після одного циклу очищення.
Опріснення також показало вражаючий результат: під час експериментів мембрана працювала приблизно втричі швидше, ніж звичайні одношарові аналоги.
Проблема особливо актуальна для регіонів Африки, Близького Сходу та Південно-Східної Азії, де дефіцит прісної води вже створює серйозні труднощі.
Звичайні системи сонячного опріснення можуть працювати повільніше або потребувати попереднього очищення морської води. Якщо у воді є нафта, забруднення здатне накопичуватися на поверхні мембран і зменшувати їхню продуктивність.
Нова розробка поєднує два етапи в одній системі: видалення нафтових забруднень та опріснення води. Причому для другого процесу використовується доступне джерело енергії — сонячне світло.
Поки що йдеться про прототип, але дослідники вважають, що така конструкція може стати основою для нового покоління систем очищення та опріснення води.
ЧИТАЙТЕ ТАКОЖ:
- Тавро на все життя: як алгоритм розпізнавання обличь зробив з пенсіонерки крадійку?
- Держава у смартфоні замість черг і паперів: як українська «Дія» підкорила світ і здобула Каннського лева?
- Нарахував вигадані борги: як алгоритм перетворив законослухняних австралійців на порушників?