Wetenschappers hebben een manier ontdekt om water goedkoper en efficiënter te ontzilten

Het verwijderen van zout uit zeewater om het drinkbaar te maken, betekent het overwinnen van een aantal wetenschappelijke uitdagingen, waaronder het optimaliseren van het membraan dat wordt gebruikt voor het ontziltingsproces - en nieuw onderzoek naar deze membranen belooft de hele operatie in de toekomst goedkoper en betaalbaarder te maken.

Wetenschappers hebben een manier bedacht om membranen mogelijk 30 tot 40 procent efficiënter te maken in termen van de energie die nodig is om water te filteren. De sleutel tot hun aanpak ligt in de dichtheid van membranen op nanoschaalniveau. In de nieuwe studie laat het team zien dat het handhaven van een constante membraandichtheid belangrijker is dan de dikte van het membraan zelf. Dit kan een waterbehandelingsmethode verbeteren die bekend staat als omgekeerde osmose, waarbij mineralen worden opgesloten en verwijderd door een membraan onder druk.

Om een ​​beter beeld te krijgen van deze membranen, gebruikten Manish Kumar van de Universiteit van Texas in Austin en zijn collega's methode van multimodale elektronenmicroscopie, die chemische samenstellingsanalyse combineert met 3D-mapping op nanoschaalniveau om te modelleren hoe effectief water kan worden gezuiverd.

De studie werd ingegeven door de observatie dat dikkere membranen vaak beter presteerden bij ontzilting, wat contra-intuïtief is gezien het feit dat water meer materiaal kan doordringen. Uit de simulaties bleek dat de inconsistenties en "dode zones" in het membraan een belangrijkere rol spelen dan de dikte.

Volgens de onderzoekers zal de dichtheid van de membranen gelijkmatig worden verdeeld en zal het mogelijk zijn om meer water te zuiveren met minder energieverbruik, wat geld zal besparen voor zowel grote bedrijven als kleine consumenten, en een bredere toegang tot de technologie zal bieden .

De productie van zoet water is niet alleen van vitaal belang voor de volksgezondheid, maar ook voor gebruik in de landbouw en energieproductie. Miljarden liters water worden elk jaar behandeld, dus een verhoging van de efficiëntie met 30-40 procent kan een enorm verschil maken. Er zijn veel manieren om zout water te zuiveren voor ander gebruik, maar de membraanbenadering is al een van de meest effectieve. Momenteel zoeken onderzoekers naar manieren om het verder te verbeteren en aan te passen voor specifieke doeleinden.

Lees ook:

• Japanse natuurkundigen hebben het grootste probleem van OLED-schermen opgelost
• OmniVision heeft een eersteklas 4MP-beeldsensor voor beveiligingscamera's geïntroduceerd