روشی جدید برای تبدیل آب دریا به آب آشامیدنی کشف شد

آب طبیعی: غشایی ساخته شده است که ۹۹.۷٪ نمک‌ها را از آب دریا حذف می‌کند.

به گزارش مجله خبری نگار، یک تیم بین‌المللی از محققان از چین، عربستان سعودی و ایالات متحده، غشا‌هایی بر اساس گرافدین، یک ماده کربنی دوبعدی، توسعه داده‌اند که قادر است تا ۹۹.۷ درصد نمک‌ها را از آب دریا به طور مؤثر حذف کند. نتایج این مطالعه در مجله Nature Water منتشر شده است.

گرافدین ماده‌ای شبیه به گرافن است، اما با برخی ویژگی‌های ساختاری منحصر‌به‌فرد. برخلاف گرافن که فقط شامل اتم‌های کربن است، گرافدین از ساختار‌های مثلثی متصل به شبکه‌های شش ضلعی تشکیل شده است. این امر به ماده استحکام و پایداری مکانیکی بالایی می‌دهد و همچنین کانال‌های باریکی در ساختار ایجاد می‌کند که نقش کلیدی در فیلتراسیون دارند.

آزمایش‌ها نشان داده‌اند که غشا‌های ساخته شده از گرافدین توانایی منحصر به فردی در عبور مولکول‌های آب و در عین حال جلوگیری از نفوذ یون‌های نمکی مانند سدیم، پتاسیم، کلسیم و منیزیم دارند. محققان این موضوع را با این واقعیت توضیح می‌دهند که اندازه حفره‌ها در ساختار گرافدین دقیقاً با اندازه مولکول‌های آب مطابقت دارد و به آب اجازه عبور آزادانه می‌دهد، در حالی که یون‌های فلزی، حتی کوچکترین آنها، نمی‌توانند از چنین کانال‌های باریکی عبور کنند.

در طول آزمایش‌ها، دانشمندان از غشا‌هایی با ضخامت‌های مختلف، از ۱۲ لایه گرافدین، استفاده کردند. نتایج نشان داد که حتی غشا‌های نازک گرافدین نیز به طور مؤثر نمک‌ها را از آب دریا حذف می‌کنند و غلظت NaCl را تا ۹۹.۷٪ کاهش می‌دهند. این غشا‌ها اثربخشی خود را در بیش از ۳۰۰ ساعت کارکرد نشان دادند که نشان‌دهنده دوام و مناسب بودن آنها برای فرآیند‌های نمک‌زدایی طولانی‌مدت است.

دانشمندان می‌گویند توسعه روش‌های جدید شیرین‌سازی آب برای بهبود رفاه مناطق گرم و خشک مانند آسیا و آفریقا مهم است.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری