Schema der Elektrospinnvorrichtung, die zur Herstellung dieser Nanofasermembran verwendet wird Sonstiges
Die Weltgesundheitsorganisation schätzt, dass über 785 Millionen Menschen eine saubere Trinkwasserquelle fehlt. Obwohl 71 Prozent der Erdoberfläche von Meerwasser bedeckt sind,Wir können dieses Wasser nicht trinken. Wissenschaftler auf der ganzen Welt haben daran gearbeitet, effiziente Wege zu finden Meerwasser entsalzenGünstig. Jetzt hat ein Team koreanischer Wissenschaftler vielleicht einen Weg gefundenmach es in Minuten.
Süßwasser, das für die meisten menschlichen Aktivitäten benötigt wird, macht nur 2,5 Prozent des gesamten auf dem Planeten verfügbaren Wassers aus. Veränderte Klimabedingungen führen zu Veränderungen der Niederschläge und trockenen Flüssen, was die Länder dazu veranlasst, zu erklärenWassermangel zum ersten Mal in ihrer Geschichte. Es ist kaum verwunderlich, dass Entsalzung von Meerwasser ist der einfachste Weg, dieses Problem anzugehen. Aber diese Prozesse haben ihre eigenen Grenzen. Eine solche Einschränkung ist die Membranbenetzung.
Bei der Verwendung von Membranen zum Filtern von Meerwasser muss die Membran über längere Zeit trocken bleiben. Wenn die Membran nass wird, wird der Filtrationsprozess unwirksam und lässt große Salzmengen durch die Membran. Für Langzeitbetrieb progressive Membran longBenetzung wurde regelmäßig beobachtet, die durch einen Membranwechsel behoben werden kann.
Forscher Yunchul Woo und sein Team vom Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology KICT haben nun eine weniger benetzungsanfällige und langfristig stabile Membran entwickelt.
Die Membran besteht aus Nanofasern, die zu einer dreidimensionalen hierarchischen Struktur verarbeitet wurden. Dies wurde durch die Verwendung von erreichteine Art von Nanotechnologie namens Elektrospinnen. Mit dieser Technologie konnten die Forscher eine Membran herstellen, die stark hydrophob – dh wasserabweisend ist.
Die hydrophobe Natur der Membran ist hilfreich, da sie keine Wassermoleküle passieren lässt. Stattdessen wird auf beiden Seiten der Membran eine Temperaturdifferenz angelegt, die dazu führt, dass Wasser von einem Ende zu Wasserdampf verdampft. Die Membranlässt Wasserdampf durch, der dann auf der kühleren Seite kondensiert. Die sogenannte Membrandestillation ist eine gebräuchliche Methode der Entsalzung mit Membranen. Da die Salzpartikel nicht in den gasförmigen Zustand überführt werden, werden sie auf einer Seite ausgelassendie Membran, was auf der anderen Seite hochreines Wasser ergibt.
Die koreanischen Forscher verwendeten auch Silica-Aerogel in ihrem Membranherstellungsprozess, der den Wasserdampffluss durch die Membran weiter verbesserte und einen schnelleren Zugang zu entsalztem Wasser ermöglichte. Das Team testete ihre Technologie für 30 Tage im Dauerbetrieb und stellte fest, dass die Membran weiterhin funktionierteum 99,9 Prozent Salz ohne Benetzungsprobleme herauszufiltern.
Die Forschungsstudie wurde in der veröffentlichtJournal of Membrane Science.