Нефть больше не блокирует опреснение: новая мембрана очистила грязную морскую воду на 99,99%

Учёные из Университета Пусана (Pusan National University) разработали многофункциональную мембрану, которая одновременно очищает загрязнённую нефтью морскую воду и производит пресную воду за счёт испарения.

В тестах материал удалял более 99,99% нефтяных загрязнений и обеспечивал скорость испарения воды почти в 3 раза выше, чем традиционные однослойные мембраны.

Солнечное опреснение считается перспективным способом получения пресной воды с низкими затратами энергии, однако его применение в реальных условиях осложняется загрязнением морской воды. В районах рядом с портами, судоходными маршрутами и промышленными объектами нефтяные примеси могут забивать мембраны и снижать эффективность систем очистки. Разработанная в Пусане технология объединяет несколько этапов обработки в одном устройстве.

Источник: Magnific

Команда создала мембрану с архитектурой типа «Янус» — материал имеет 2 стороны с разными функциями. Одна поверхность состоит из гидрогеля на основе хитозана и поливинилового спирта: она действует как сорбент, пропуская воду, но блокируя капли масла. Другая сторона содержит наночастицы оксида меди с углеродным покрытием, встроенные в слой нановолокон, и отвечает за поглощение солнечного света и нагрев поверхности.

Такое разделение функций позволяет избежать конфликта между очисткой воды и её испарением. Гидрофобная сторона поглощает солнечную энергию, преобразует её в тепло и ускоряет испарение воды, а гидрофильная сторона обеспечивает фильтрацию загрязнений.

Во время испытаний мембрана сохраняла стабильную работу при разных размерах нефтяных капель и после многократного использования.

В экспериментах по солнечному опреснению материал достиг скорости испарения около 0,05 галлона на квадратный фут в час (примерно 2 литра на квадратный метр в час), что почти втрое превышает показатели обычных однослойных мембран. Авторы разработки считают, что объединение очистки от загрязнений и получения пресной воды в единой системе может упростить эксплуатацию установок опреснения и снизить количество дополнительных отходов.

©  iXBT