 Обычная мембрана для обратного осмоса представляет собой просто плотную полимерную полупроницаемую пленку с очень маленькими отверстиями, через которые не могут проходить даже растворенные ионы, не говоря уже о более крупных органических молекулах-загрязнителях. Мембраны такого типа производятся уже около 40 лет. Главным их недостатком является недолговечность - поры этих мембран быстро забиваются микроорганизмами и продуктами их жизнедеятельности, а также другими посторонними веществами.
Исследователям из Калифорнийского университета в Лос-Анжелесе под руководством Эрика Хоэка (Eric Hoek) удалось использовать наноматериалы в этой традиционной сфере технологий, где давно уже не было никаких принципиально новых открытий, сообщает The Engineer. Более того, около 30 лет назад разработки новых мембран перестали финансировать, считая, что в этой области уже удалось достичь совершенства. Калифорнийские ученые использовали уникальные полимерные матрицы из сетчатых полимеров, в которых содержались наночастицы, равномерно распределенные по всей массе полимера.
Полученный нанокомпозиционный материал пронизан порами, через которые легко проникает вода, но не проходят соли и органические вещества. Наночастицы в составе этого материала также высокопористые - они легко пропускают воду, но при этом обладают свойствами отталкивать соли, органику и бактерии, тем самым препятствуя зарастанию пор в материале.
Конечно, полностью остановить этот процесс нельзя, но его можно сильно замедлить. По мере зарастания обычных мембран приходится тратить всё больше энергии для продавливания воды через фильтры. Первые результаты испытаний новых фильтров оказались обнадеживающими - на создание давления тратится на 50% меньше энергии, а общие затраты на очистку воды на 25% меньше по сравнению с вариантом использования обычных обратно-осмотических мембран. Снижение расходов на подготовку воды очень важно даже для таких богатых стран, как Саудовская Аравия или штат Калифорния, США, где остро ощущается нехватка пресной воды.
|
ua
ru
