Одно устройство — две функции: гидрогелевая мембрана очищает и опресняет морскую воду солнечным теплом
4 августа, 08:00
Группа исследователей из Пусанского национального университета, которую возглавил профессор Санхён Чон, создала гидрогелевую мембрану с так называемой структурой «Янус». Материал умеет в одном процессе отделять нефтяные загрязнения от морской воды и опреснять её, используя только солнечное тепло. В ходе испытаний мембрана удалила из загрязнённой пробы более 99,99% нефти — это говорит о высокой результативности разработки.
Как устроена мембрана и насколько она эффективна
У мембраны две стороны. Первая пропускает воду, но задерживает капли нефти; вторая содержит наночастицы оксида меди в углеродной оболочке. Эффективность очистки оставалась стабильной и не зависела ни от размеров нефтяных капель, ни от числа циклов работы. Скорость испарения составила около 0,05 галлона на квадратный фут в час — почти в три раза выше, чем у обычных мембран.
Технология приобретает особое значение на фоне обострения нехватки пресной воды в Африке, на Ближнем Востоке и в Юго-Восточной Азии. Опреснение на солнечной энергии почти не требует электричества, поэтому оно экономически оправдано в регионах с ограниченными ресурсами. К тому же в зонах портов и промышленных предприятий морская вода нередко загрязнена нефтепродуктами, и подобная мембрана способна заметно улучшить ситуацию с её очисткой. Такое решение может оказаться востребованным и в России, где есть морские порты и развита нефтяная отрасль.
Появление мембраны, которая одновременно очищает морскую воду и опресняет её, — это значимый шаг в решении сразу двух проблем: загрязнения воды и нехватки пресной.
— профессор Санхён Чон
Разработка способна сыграть ключевую роль для территорий, испытывающих дефицит воды, и помочь улучшить экологическое состояние морских экосистем. Она наглядно показывает, насколько перспективны новые материалы при решении глобальных экологических задач, и может стимулировать дальнейшие исследования в этом направлении.
Одним из ключевых аспектов эффективного использования ресурсов является оптимизация процессов, таких как сокращение затрат на переработку нефти. Новая гидрогелевая мембрана, о которой сообщает профессор Санхён Чон, не только решает проблему загрязнения воды, но и открывает перспективы для более устойчивого использования энергетических ресурсов. Это решение может стать важным шагом к более экономичному подходу в сфере нефтяной промышленности.