Команда глобальных ученых во главе с Университетом Монаша совершила прорыв, превратив морскую воду и солоноватую воду в питьевую чистую воду, используя солнечный свет и специализированный металлоорганический каркас (MOF). Этот энергоэффективный и экономичный метод позволит миллионам и миллионам людей получить доступ к чистой питьевой воде.
Как работает этот метод?
В исследовании ученые использовали металлоорганический каркас, называемый PSP-MIL-53 MOF, который мог поглощать соль из морской воды и солоноватой воды, делая ее опресненной. И этот процесс занимает чуть менее 30 минут. В течение дня 1 кг МОФ может отфильтровать и создать 139,5 л чистой питьевой воды. И с очень низким энергопотреблением.
Новый метод может снизить содержание 2233 частей на миллион (ppm) воды до менее чем 500 ppm, что намного меньше, чем нынешнее руководство ВОЗ по питьевой воде с общим содержанием растворенных твердых веществ (TDS) <600 ppm.
После однократного использования эти кристаллы MOF могут быть регенерированы путем воздействия солнечного света всего за 4 минуты, что также делает процесс устойчивым. Этот метод, как говорят, фильтрует вредные частицы, а также более энергоэффективен, чем другие методы опреснения.
“Процессы термического опреснения путем испарения являются энергоемкими, а другие технологии, такие как обратный осмос, имеют ряд недостатков, включая высокое потребление энергии и использование химических веществ при очистке мембран и дехлорировании”,-говорит профессор Хуан Ван, ведущий автор исследования.
Что такое МОФС?
Металлорганические каркасы содержат ионы металлов, образующие пористый кристаллический материал, который имеет наибольшую площадь поверхности среди всех известных материалов. Интенсивная пористость этого материала может заставить площадь футбольного поля покрыть небольшую чайную ложку.
Они обладают способностью улавливать соль и другие примеси в этих крошечных порах при фильтрации жидкостей. Специальный MOF, который они использовали в исследовании, PSP-MIL-53, "был синтезирован путем введения поли (спиропиранакрилата) (PSP) в поры MIL-53, специализированного MOF".
“Солнечный свет-самый распространенный и возобновляемый источник энергии на Земле. Наша разработка нового процесса опреснения на основе адсорбентов с использованием солнечного света для регенерации обеспечивает энергоэффективное и экологически устойчивое решение для опреснения”,-говорит профессор Хуан Ван.
Помимо создания устойчивой чистой питьевой воды, доступной для всего мира, исследователи полагают, что их метод также может быть функционализирован для устойчивой добычи полезных ископаемых в горнодобывающей и других отраслях промышленности.
