Z problemem braku dostępu do wody pitnej boryka się aż 1,2 miliarda ludzi na świecie. Jednym z proponowanych rozwiązań jest odsalanie wody morskiej. Jak dotąd nie opracowano jednak wystarczająco efektywnej metody uzdatniania takiej wody. Teraz jednak naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze stworzyli nowy model filtra, który pozwoli odsolić słoną wodę w szybki i tani sposób.

 

Grafen jest bardzo dobrym przewodnikiem elektrycznym, przez co znajduje zastosowanie w nowych technologiach. Jak się jednak okazuje, materiał ten może przynieść również wiele korzyści w walce z brakiem wody pitnej m.in. w Afryce. Naturalnie grafen jest silnie hydrofobowy, czyli cząsteczki wody nie mogą przenikać przez jego strukturę. Jednak gdy zwiniemy go w bardzo wąską rurkę – tzw. kapilarę – to stanie się on idealnym filtrem, który zatrzyma sól, a przepuści cząsteczki wody.

Od lat starano się wymyślić sposób na tworzenie takich kapilar jak najmniejszym kosztem. Zespół dr. Rahula Naira i prof. Andre Geima z Uniwersytetu w Manchesterze w tym celu wykorzystał tlenek grafitu (ang. graphite oxide). Dzięki nałożeniu na siebie kilku warstw tego związku powstała struktura podobna do masy perłowej, czyli bardzo mocny materiał.

Opracowany filtr pozwala idealnie odsalać wodę morską. Jedynie najmniejsze drobiny soli są w stanie przedostać się przez pory w strukturze. Nawet jeśli niewielka ilość tego minerału pozostanie w odsączonej wodzie, to i tak po przejściu całego procesu jest ona zdatna do picia. Naukowcy jednak planują jeszcze ulepszyć filtr, tak aby usuwał całą sól morską.

– Chcemy kontrolować wielkość porów w strukturze grafenu, aby były mniejsze niż 9 Angstremów (1 Å to 10−10 m), tak aby oddzielić od wody nawet najmniejsze ziarna soli. Nasze najnowsze badania wskazują, że jest to możliwe – powiedział dr Nair.

Dzięki moderowaniu wielkości porów w grafenie można również stworzyć filtry pozwalające oddzielić od płynu lub gazu bardzo różne cząsteczki. Co więcej, cały proces zachodzi bardzo szybko – prędkość można porównać do szybkości pracy filtrów w ekspresach do kawy.

– Naszym celem jest stworzenie urządzenia, które pozwoli otrzymać szklankę pitnej wody w zaledwie kilka minut ręcznego pompowania. Jeszcze tego nie mamy, ale pomysł ten nie jest już tylko wizją niczym z filmów science-fiction – powiedziała dr Irina Grigorieva, współautorka badań.

Światowy problem

Słodka woda stanowi niecałe 3 proc. (około 35 mln m³) wszystkich zasobów wód na naszej planecie. Niestety, większość ze zdatnej do spożycia wody „uwięziona” jest w lodowcach, co sprawia, że zaledwie 1/3 z wspomnianych ziemskich zasobów jest dla nas bezpośrednio dostępna. Jest to o wiele za mało, aby starczyło dla ponad 7 miliardów ludzi obecnie żyjących na Ziemi.

Światowa Organizacja Zdrowia (WHO) szacuje, że ponad 1,2 miliarda ludzi ma utrudniony dostęp do wody. Z danych WHO wynika, że każdego dnia umiera około 6 tys. dzieci z powodu chorób związanych z niedostatkiem wody pitnej.

Naukowcy z Uniwersytetu w Manchesterze mają nadzieję, że ich wynalazek pomoże rozwiązać ten problem. Stosowane jak dotąd metody odsalania morskiej wody są obecnie stosowane na bardzo niewielką skalę. Jeśli jednak nowa metoda okaże się tania i szybka, być może zostanie ona wprowadzona do powszechnego użytku nawet w krajach trzeciego świata.

 

Źródło: WP.PL

 

Polecane: