Kompozytowe membrany z nanopędzlami do taniego odsalania wody

Pojawiła się jednak nadzieja, że proces odsalania może być dużo tańszy i bardziej efektywny: dzięki zastosowaniu supernowoczesnej membrany z maleńkimi pędzlami na powierzchni.

Zdecydowaną większość ziemskich wód (bo ponad 90%) stanowią te zasolone. Gdyby ich odsalanie było tanie, nie musielibyśmy się martwić o kurczące się zasoby wód słodkich.Tradycyjnie stosowana metoda odwróconej osmozy jest droga, a stosowane w niej błony półprzepuszczalne- nie ma się co czarować - z czasem trzeba poddawać specjalnemu procesowi oczyszczania, bo zwyczajnie się zatykają.

Pojawiła się jednak nadzieja, że proces odsalania może być dużo tańszy i bardziej efektywny: dzięki zastosowaniu supernowoczesnej membrany z maleńkimi pędzlami na powierzchni.

To, oczywiście, kolejne dzieło speców od nanotechnologii. Tym razem zespołu z UCLA (University of California, Los Angeles). Kompozytowa błona powstaje w trzech etapach: najpierw tworzy się cieniuteńką warstwę bazową polimeru. Następnie jej powierzchnię poddaje się obróbce plazmowej pod ciśnieniem atmosferycznym, by stworzyć aktywne miejsca na polimerze. Z nich - w ostatnim etapie wytwarzania membrany-  inicjowana jest reakcja polimeryzacji, której "owocami" są struktury przypominające wyglądem pędzle lub - jak kto woli: szczotki czy krzaczki o wielkości mierzonej w nanometrach. I to właśnie te mikroskopijne struktury nie dopuszczają do zatykania się membrany.Co więcej: modyfikując skład chemiczny kompozytu tworzącego membranę, można wytwarzać różne rodzaje błon: inne dla wody morskiej, inne dla ścieków zawierających zanieczyszczenia chemiczne, jeszcze inne dla niosących niepożądany "wsad" biologiczny.

Oczywiście, nic nie jest niezawodne na wieki i z czasem nawet tego typu ultranowoczesna membrana będzie wymagała oczyszczenia. Jak przekonują jednak jej twórcy, doprowadzanie do stanu używalności błon z nanostrukturalnymi wypustkami będzie odbywać się na tyle rzadko, że nie podniesie to kosztów samego odsalania.

Wydaje się, że wynalazek kalifornijskich naukowców to potencjalny kandydat na ognisko zapalne rewolucji w drogim odsalaniu: jego produkcja jest tania i niekłopotliwa. Jednak jeszcze kilka lat temu z tą niekłopotliwością wcale nie było aż tak łatwo. Wytwarzanie błony z nano-pędzelkami świetnie udawało się w warunkach laboratoryjnych. Przeniesienie technologii do realiów na masową skalę było co najmniej kłopotliwe, a proces okazał się być szalenie drogi. Jak mówi Yoram Cohen, profesor UCLA: *Nie można tysięcy metrów błon syntetyzować w komorze próżniowej - to jest zbyt kosztowne. *

Wszystko zmieniła technologia obróbki plazmowej. Wynalazcy przekonują, że nowa technologia znacznie obniży koszty odsalania wody. Ponoć już teraz można myśleć o zasobach słonej wody w oceanach jak o potencjalnym rezerwuarze słodkiej wody. Dlaczego? Bo produkcja półprzepuszczalnej, krzaczastej membrany dzięki użyciu obróbki plazmowej to dla nanotechnologów zwyczajna bułka z masłem.

Pomysł i technologia zapowiadają się obiecująco. Teraz wynalazek ma przejść niejako próbę ogniową w warunkach polowych. Jeśli eksperyment potwierdzi przydatność kompozytowej membrany, ciekawe, czy  technologia okaże się tak tania,  jak obiecują jej twórcy.

Źródło: UCLA