מדענים גילו דרך להתפלת מים זולה ויעילה יותר

הוצאת מלח ממי הים כדי להפוך אותם לבטוחים לשתייה פירושה התגברות על מספר אתגרים מדעיים, כולל ייעול הממברנה המשמשת לתהליך ההתפלה - ומחקר חדש על ממברנות אלו מבטיח להפוך את כל הפעולה לזולה ובמחיר סביר יותר בעתיד.

מדענים מצאו דרך להפוך את הממברנות ליעילות ב-30 עד 40 אחוז יותר מבחינת האנרגיה הדרושה לסינון מים. המפתח לגישתם טמון בצפיפות הממברנות ברמה הננומטרית. במחקר החדש, הצוות מראה ששמירה על צפיפות ממברנה קבועה חשובה יותר מעובי הממברנה עצמה. זה יכול לשפר שיטת טיפול במים המכונה אוסמוזה הפוכה, שבה מינרלים נלכדים ומוסרים על ידי ממברנה בלחץ.

כדי לקבל תמונה ברורה יותר של ממברנות אלה, מאניש קומאר מאוניברסיטת טקסס באוסטין ועמיתיו השתמשו שיטה של מיקרוסקופ אלקטרונים רב-מודאלי, המשלבת ניתוח הרכב כימי עם מיפוי תלת מימדי ברמת ננומטריה כדי להדגים כיצד ניתן לטהר מים ביעילות.

המחקר נבעה מהתבוננות שממברנות עבות יותר פעלו לעתים קרובות יותר בהתפלה, וזה מנוגד לאינטואיציה בהתחשב בכך שהמים יכולים לדחוף יותר חומר. ההדמיות הראו שחוסר העקביות ו"האזורים המתים" בממברנה ממלאים תפקיד חשוב יותר מהעובי.

קרום צפוף

לדברי החוקרים, צפיפות הממברנות תחולק באופן שווה, וניתן יהיה לנקות יותר מים עם פחות צריכת אנרגיה, מה שיחסוך כסף הן לתאגידים הגדולים והן לצרכנים הקטנים, וכן יעניק גישה רחבה יותר לטכנולוגיה .

ייצור מים מתוקים חיוני לא רק לבריאות הציבור, אלא גם לשימוש בחקלאות והפקת אנרגיה. מיליארדי ליטרים של מים מטופלים מדי שנה, כך שעלייה של 30-40 אחוז ביעילות יכולה לעשות הבדל עצום. ישנן דרכים רבות לטהר מים מלוחים לשימושים אחרים, אך גישת הממברנה היא כבר אחת היעילות ביותר. נכון לעכשיו, חוקרים מחפשים דרכים להמשיך ולשפר ולהתאים אותו למטרות ספציפיות.

קרא גם:

מָקוֹרמדע