Forskare har upptäckt ett sätt att billigare och effektivare avsaltning av vatten

Att ta bort salt från havsvatten för att göra det säkert att dricka innebär att övervinna ett antal vetenskapliga utmaningar, inklusive att optimera membranet som används för avsaltningsprocessen – och ny forskning kring dessa membran lovar att göra hela verksamheten billigare och mer överkomlig i framtiden.

Forskare har kommit på ett sätt att potentiellt göra membran 30 till 40 procent effektivare när det gäller den energi som behövs för att filtrera vatten. Nyckeln till deras tillvägagångssätt ligger i tätheten av membran på nanoskalanivå. I den nya studien visar teamet att det är viktigare att upprätthålla en konstant membrandensitet än tjockleken på själva membranet. Detta kan förbättra en vattenbehandlingsmetod som kallas omvänd osmos, där mineraler fångas och avlägsnas av ett membran under tryck.

För att få en tydligare bild av dessa membran använde Manish Kumar vid University of Texas i Austin och hans kollegor metod för multimodal elektronmikroskopi, som kombinerar kemisk sammansättningsanalys med 3D-kartläggning på nanoskalanivå för att modellera hur effektivt vatten kan renas.

Studien föranleddes av observationen att tjockare membran ofta presterade bättre vid avsaltning, vilket är kontraintuitivt med tanke på att vatten kan tränga igenom mer material. Simuleringarna visade att inkonsekvenserna och "döda zonerna" i membranet spelar en viktigare roll än tjockleken.

Enligt forskarna kommer membranens densitet att fördelas jämnt, och det kommer att vara möjligt att rena mer vatten med mindre energiförbrukning, vilket kommer att spara pengar för både stora företag och små konsumenter, samt ge bredare tillgång till tekniken .

Produktionen av sötvatten är avgörande inte bara för folkhälsan, utan också för användning inom jordbruk och energiproduktion. Miljarder liter vatten behandlas varje år, så en ökning av effektiviteten med 30-40 procent kan göra en enorm skillnad. Det finns många sätt att rena saltvatten för andra ändamål, men membranmetoden är redan en av de mest effektiva. För närvarande letar forskare efter sätt att ytterligare förbättra och anpassa den för specifika ändamål.

Läs också:

• Japanska fysiker har löst huvudproblemet med OLED-skärmar
• OmniVision har introducerat en klassens bästa 4MP bildsensor för säkerhetskameror