At fjerne salt fra havvand for at gøre det sikkert at drikke betyder at overvinde en række videnskabelige udfordringer, herunder optimering af den membran, der bruges til afsaltningsprocessen – og ny forskning i disse membraner lover at gøre hele operationen billigere og mere overkommelig i fremtiden.
Forskere har fundet på en måde at potentielt gøre membraner 30 til 40 procent mere effektive med hensyn til den energi, der er nødvendig for at filtrere vand. Nøglen til deres tilgang ligger i tætheden af membraner på nanoskala niveau. I det nye studie viser holdet, at opretholdelse af en konstant membrandensitet er vigtigere end tykkelsen af selve membranen. Dette kan forbedre en vandbehandlingsmetode kendt som omvendt osmose, hvor mineraler fanges og fjernes af en membran under tryk.
For at få et klarere billede af disse membraner brugte Manish Kumar fra University of Texas i Austin og hans kolleger metode til multimodal elektronmikroskopi, som kombinerer kemisk sammensætningsanalyse med 3D-kortlægning på nanoskalaniveau for at modellere, hvor effektivt vand kan renses.
Undersøgelsen blev foranlediget af den observation, at tykkere membraner ofte klarede sig bedre ved afsaltning, hvilket er kontraintuitivt, da vand kan trænge igennem mere materiale. Simuleringerne viste, at uoverensstemmelserne og "døde zoner" i membranen spiller en vigtigere rolle end tykkelsen.
Ifølge forskerne vil tætheden af membranerne være jævnt fordelt, og det vil være muligt at rense mere vand med mindre energiforbrug, hvilket vil spare penge for både store virksomheder og små forbrugere, samt give bredere adgang til teknologien .
Produktionen af ferskvand er afgørende ikke kun for folkesundheden, men også til brug i landbruget og energiproduktionen. Milliarder af liter vand behandles hvert år, så en stigning på 30-40 procent i effektiviteten kan gøre en kæmpe forskel. Der er mange måder at rense saltvand på til andre formål, men membrantilgangen er allerede en af de mest effektive. I øjeblikket leder forskere efter måder at forbedre og tilpasse det yderligere til specifikke formål.
Læs også:
- Japanske fysikere har løst hovedproblemet med OLED-skærme
- OmniVision har introduceret en klassens bedste 4MP billedsensor til sikkerhedskameraer
Nyt om afsaltning, og billedet viser nogle klaringsmidler.
Godt nytår.
samt det følgende skematiske billede af membranen, alt dette refererer til vandbehandlingsanlæg og -anordninger.
God ferie til dig også :)