Два в одном. Ученые создали мембрану, которая очищает морскую воду от нефти и опресняет ее с помощью солнца
Ученые создали мембрану, которая одновременно очищает морскую воду от нефти и опресняет её.
Дефицит пресной воды обостряется в Африке, на Ближнем Востоке и в Юго-Восточной Азии из-за роста численности населения и развития промышленности. Опреснение с использованием солнечной энергии — перспективное решение, поскольку эта технология задействует энергию солнца и требует минимального количества электроэнергии.
На практике морская вода вблизи портов и промышленных зон часто загрязнена нефтью, которая засоряет мембраны и снижает их эффективность. Большинство экспериментальных систем демонстрировали хорошие результаты лишь в лабораторных условиях при использовании чистой воды — о работе в условиях загрязнения было известно немного.
Решить эту проблему попыталась команда Пусанского национального университета под руководством профессора Санхёна Чона. Исследователи разработали гидрогелевую мембрану, которая одновременно отделяет нефть и опресняет воду с помощью солнечного тепла — без отдельных этапов очистки.
Мембрана имеет структуру «Янус»: каждая сторона выполняет свою функцию. Одна поверхность пропускает воду, блокируя капли нефти, а другая содержит наночастицы оксида меди в углеродной оболочке. Такое разделение функций устранило главную проблему, и отделение нефти больше не препятствует нагреву под солнцем.
В ходе испытаний мембрана удаляла более 99,99% нефти из загрязненной морской воды, сохраняя стабильную эффективность независимо от размера капель и количества циклов. Скорость испарения достигала около 0,05 галлона на квадратный фут в час — почти втрое больше, чем у обычных мембран.