Membrana z nanorurkami szansą na tańsze odsalanie wody

Membrana z nanorurkami szansą na tańsze odsalanie wody

Amerykańscy naukowcy z Lawrence Livermore National Laboratory opracowali membranę zawierającą nanorurki, która może służyć do odsalania i demineralizacji wody. Nowa membrana charakteryzuje się większą przepuszczalnością od dotychczas używanych, co pozwala na 75 % obniżenie kosztów odwróconej osmozy, procesu stosowanego w odsalaniu wody.

Naukowcy zbudowali membranę z nanorurkami, których spoiwem jest krzem. Dzięki rozmiarowi kanałów wyrażanym w nanometrach (jedna miliardowa metra) oraz uporządkowanej strukturze atomowej membrana ta zdolna jest do transportu gazu oraz wody. Co więcej szybkość przepływu płynów przez nową membranę jest od 100 do 10 tys. razy większa niż przewidują opracowane dotychczas modele przepływu. Naukowcy wykonali eksperyment, w którym umieścili nad membraną wodę z cząsteczkami złota. Po kilkunastu godzinach okazało się, że woda przesiąknęła przez membranę. W pierwszym momencie badacze myśleli, że membrana uległa uszkodzeniu, na szczęście po dokładnym zbadaniu membrany okazało się, że membrana przepuściła cząsteczki wody, pozostawiając po drugiej stronie cząsteczki złota, których rozmiar był niewiele większy od średnicy nanorurek.

Symulacje przepływu wody oraz gazu potwierdziły zdolności transportowe membrany. Naukowcom udało się też określić model przepływu dla gazu oraz wody, w którym obrazowo mówiąc cząsteczki gazu odbijają się od wewnętrznej powierzchni nanorurki niczym kule bilardowe, natomiast cząsteczki wody, dzięki „gładkiej”, uporządkowanej strukturze nanorurki „prześlizgują” się przez nanorurkę.

(pj)