تهیه آب آشامیدنی از آب دریا با استفاده از فناوری نانو
پژوهشگران انگلیسی در یک شبیه سازی رایانه ای توانستند امکان تهیه آب آشامیدنی از آب دریا با استفاده از فناوری نانو را ارزیابی کنند.
با توجه به افزایش تقاضای آب از سوی جامعه جهانی، تهیه آب آشامیدنی از آب دریا، یکی از مهمترین چالشهای انسان در دهه های آینده خواهد بود و فناوری نانو می تواند در این مورد راهکارهای موثری را ارائه کند. در این راستا، گروهی از دانشمندان دانشگاه "استراثکلاید" در گلاسگوی انگلیس با استفاده از یک شبیه سازی رایانه ای احتمال واقعی دستیابی به این هدف را با کمک نانولوله های کربنی مورد ارزیابی قرار دادند.
این سیستم برپایه فرایند اسمز وارونه عمل می کند. در یک فرایند عادی اسمز، آب با غلظت کمتر محلول ها از یک غشای نفوذپذیر عبور می کند و به سمت آب با غلظت محلولهای بیشتر (در مورد دریا، آب شور) حرکت می کند. این درحالی است که برای به دست آوردن یک مسیر وارونه فشار بیشتری را به آب شور وارد می کنند، در این روش آب شور به طرف غشاء حرکت می کند و به این ترتیب نمک در یک طرف غشاء مانده و آب به طرف دیگر رفته و با آب آشامیدنی ترکیب می شود.
این روش، نمکزدایی آب را امکانپذیر می کند اما تولید فشار لازم برای این فرایند هزینه بالایی دارد و از نظر اقتصادی به صرفه نیست. بنابراین، این دانشمندان نانولوله های کربنی را وارد عمل کردند. این نانولوله ها آب را با کیفیت بهتری از نمک های محلول جدا می کنند و میزان اثربخشی غشاء را افزایش می دهند. در این سیستم، در هر بار، چندین مولکول آب می توانند با همان سرعت غشاهای سنتی از خلل و فرج های بسیار ریز حاضر در بین اتم های کربن عبور کنند، اما یون های سدیم، کلر و سایر مواد معدنی نمی توانند رد شوند. به این ترتیب، عملکرد سیستم بهتر می شود و فشار لازم برای عملکرد اسمز وارونه و در نتیجه هزینه فرایند نمکزدایی کاهش می یاید.
براساس گزارش آزونانو، بر پایه این مدل شبیه سازی شده، با کمک نانولوله ها می توان برای اسمز وارونه به غشایی دست یافت که برای عبور مولکول های آب 20 برابر قابلیت نفوذپذیری بیشتری دارد و برای دور کردن یون های نمک، بسیار موثرتر از غشاهای فعلی موجود در بازار است.