Революционная технология очищает воду с помощью солнечного света

Глобальная исследовательская группа смогла преобразовать солоноватую воду и морскую воду в безопасную, чистую питьевую воду менее чем за 30 минут с использованием металлоорганических каркасов (МОФ) и солнечного света.

В результате открытия, которое могло бы обеспечить питьевой водой миллионы людей во всем мире, исследователи смогли не только отфильтровывать вредные частицы из воды и выработать 139,5 л чистой воды на килограмм МОФ в день, но и выполнять эту задачу более энергоэффективным способом, чем нынешние методы опреснения воды.

Эффективное опреснения воды

Всемирная организация здравоохранения считает, что питьевая вода хорошего качества должна иметь общее количество растворенных твердых частиц (TDS) < 600 частей на миллион (ppm). Исследователям удалось достичь показателя TDS <500 частей на миллион (ppm) всего за 30 минут и восстановить MOF для повторного использования за четыре минуты под солнечным светом.

Подписывайтесь на наш youtube канал!

Это первое в мире исследование было опубликовано в престижном журнале Nature Sustainability.

Ведущий автор, профессор Хуантин Ван (Huanting Wang) с факультета химической инженерии Университета Монаш (Monash University) в Австралии, сказал, что эта работа открыла новое направление в разработке стимулирующе-чувствительных материалов для энергоэффективного и устойчивого опреснения и очистки воды.

"Опреснение воды использовалось для решения обостряющейся проблемы нехватки воды во всем мире. Благодаря наличию солоноватой воды и морской воды, а также благодаря надежности процессов опреснения, очищенную воду можно интегрировать в существующие водные системы с минимальным риском для здоровья," - говорит профессор Ван.

"Но процессы термического опреснения воды путем испарения являются энергоемкими, а другие технологии, такие как обратный осмос, имеют ряд недостатков, в том числе высокое энергопотребление и использование химикатов при очистке и дехлорировании мембран.

"Солнечный свет является самым обильным и возобновляемым источником энергии на Земле. Наша разработка нового процесса опреснения на основе адсорбента путем использования солнечного света для регенерации обеспечивает энергоэффективное и экологически устойчивое решение для опреснения".

Металлоорганические каркасы представляют собой класс соединений, состоящих из ионов металлов, которые образуют кристаллический материал с наибольшей площадью поверхности из всех известных материалов. Фактически, МОФ настолько пористые, что могут вмещать всю поверхность футбольного поля в чайную ложку.

Исследовательская группа создала специальный МОФ под названием PSP-MIL-53. Он был синтезирован путем введения в поры MIL-53 поли(спиропиран акрилата) (PSP) - специализированного МОФ, известного своим дышащим эффектом и переходами на адсорбцию молекул, таких как вода и углекислый газ.

Исследователи показали, что PSP-MIL-53 способен давать 139,5 л пресной воды на килограмм МОФ в сутки при низком энергопотреблении. Это стало возможным благодаря опреснению 2 233 ppm воды, поступающей из реки, озера или водоносного горизонта.

Профессор Ван сказал, что это подчеркивает долговечность и устойчивость использования данного МОФ для будущих решений по обеспечению чистой водой.

"Данное исследование успешно продемонстрировало, что эти фотонасыщенные МОФ являются многообещающим, энергоэффективным и устойчивым адсорбентом для опреснения воды", - сказал профессор Ван.

"Наша работа представляет собой увлекательный новый путь для разработки функциональных материалов для использования солнечной энергии с целью снижения энергопотребления и повышения устойчивости опреснения воды".

"Потенциально эти МОФ, реагирующие на солнечный свет, могут быть дополнительно функционализированы для низкоэнергетических и экологически чистых способов добычи минералов для устойчивой добычи и других связанных с этим применений". опубликовано econet.ru по материалам techxplore.com

Подписывайтесь на наш канал Яндекс Дзен!

P.S. И помните, всего лишь изменяя свое потребление - мы вместе изменяем мир! © econet