THE STREAM

Επιστήμονες από την Αγγλία ανέπτυξαν φίλτρο από γραφένιο που μετατρέπει το θαλασσινό νερό σε πόσιμο

Είμαστε μάρτυρες μίας από τις σημαντικότερες ανακαλύψεις των τελευταίων δεκαετιών


THE NEWSROOM · 5 Απριλίου 2017

 

 

Ένα θαυματουργό  υλικό που ανακαλύφθηκε μόλις το 2004, το γραφένιο, μπορεί να λύσει το πρόβλημα λειψυδρίας σε πολλές περιοχές  του κόσμου, καθιστώντας την αφαλάτωση εύκολη και εξαιρετικά φθηνή. Νερό από τη θάλασσα, από πηγάδια και από πηγές, αλμυρό ή υφάλμυρο,  θα μπορεί να γίνει πόσιμο.

Το γραφένιο είναι φύλλα από καθαρό άνθρακα, με πάχος ενός μόνο ατόμου. Σχεδόν αόρατο, πιο γερό από το ατσάλι, πιο αγώγιμο από τον χαλκό, διαφανές και άκρως ελαστικό, το υλικό αυτό θα βρει ευρείες πρακτικές εφαρμογές στο μέλλον.

Μια από τις πρώτες θα μπορούσε να είναι η αφαλάτωση νερού σε βιομηχανική κλίμακα.  Ερευνητές από το  Πανεπιστήμιο του Μάντσεστερ – όπου ανακαλύφθηκε το γραφένιο το 2004- δημιούργησαν μία μεμβράνη από οξείδιο του γραφενίου, πάνω στην οποία έχουν ανοιχθεί τρύπες με διάμετρο μόλις ενός νανόμετρου.

Η μεμβράνη αυτή λειτουργεί ως τέλειο φίλτρο: Επιτρέπει να περνούν τα μόρια του νερού, αλλά συγκρατεί σαν «κόσκινο» κάθε άλλο στοιχείο, ακόμη και τα πιο μικρά ιόντα αλάτων.

Προηγούμενες μεμβράνες από γραφένιο είχαν το μειονέκτημα ότι φούσκωναν στο νερό, με αποτέλεσμα να αυξάνεται υπερβολικά το μέγεθος των πόρων. Οι ερευνητές στο Μάντσεστερ ξεπέρασαν το πρόβλημα ντύνοντας τη μεμβράνη γραφενίου με ένα στρώμα εποξικής ρητίνης, η οποία εμποδίζει τη διόγκωση.

Το νέο «μοριακό κόσκινο» θα μπορούσε να αποδειχθεί πολύ πιο αποδοτικό από τα πλαστικά φίλτρα που χρησιμοποιούνται σήμερα στις εγκαταστάσεις αφαλάτωσης. Ο λόγος είναι ότι τα μόρια νερού περνούν μέσα από τους πόρους με εντυπωσιακά μεγάλη ταχύτητα.

Όταν το μέγεθος των πόρων περιορίζεται στο ένα νανόμετρο, δηλαδή πολύ κοντά στο μέγεθος του μορίου του νερού, τα μόρια νερού σχηματίζουν διάταξη σαν τρένο ή σαν κλωστή: Παραμένουν ενωμένα μεταξύ τους με δεσμούς υδρογόνου και σχηματίζουν αλυσίδα, η οποία περνά ολόκληρη μέσα από το φίλτρο όταν ασκηθεί πίεση.

Εφόσον αποδειχθεί ότι το φίλτρο γραφενίου είναι αρκετά φθηνό και δεν αλλοιώνεται εύκολα από το θαλασσινό νερό, το κόστος της αφαλάτωσης θα μπορούσε να πέσει σε επίπεδα συγκρίσιμα με το κόστος του νερού από λίμνες και ποτάμια.

Έτσι μπορεί να λυθεί το πρόβλημα ύδρευσης σε όλα τα νησιά και σε περιοχές όπου υπάρχει πόσιμο νερό,  αλλά περιέχει πολλά άλατα και ιχνοστοιχεία.

Πηγές: Nature NanotechologyIn.gr

Best of internet