Blog

Filtrácia morskej vody

Stane sa filtrácia morskej vody riešením v boji proti nedostatku pitnej vody?

Morská voda pokrýva viac ako 70 % zemského povrchu a predstavuje viac ako 95 % planetárneho vodstva. Nie je možné ju piť, takže skoro 790 miliónov ľudí nemá prístup k čistej pitnej vode. Vedci po celom svete hľadajú účinný spôsob, ako rýchlo a lacno odsoľovať morskú vodu. Sľubným prostriedkom sú nanovlákenné filtre.

Nedostatok vody kvôli klimatickým zmenám

Sladká voda, ktorá je potrebná pre väčšinu ľudských činností, predstavuje iba 2,5 % z celkového množstva vody na planéte. Meniace sa klimatické podmienky znamenajú menej zrážok a vysychanie riek, kvôli čomu sú niektoré krajiny prvýkrát v histórii nútené vyhlasovať núdzový stav z nedostatku vody.

Niet sa čo čudovať, že sa odsoľovanie morskej vody javí ako najjednoduchší spôsob, ako tento problém vyriešiť. Unikátne filtre s nanovláknami pomáhajú. Majú však svoje vlastné obmedzenia. Jedným z nich je nežiaduce zmáčanie membrán.

Unikátna metóda odsoľovania filtrom s účinnosťou 99,99%

Proces destilácie slanej vody nanovlákennou membránou po prvýkrát predstavil kórejský vedecký tím. Nová technika odsoľovania je rýchla a trvá len niekoľko málo minút, kým sa voda prečistí a je pitná. Filter navyše ponúka účinnosť neuveriteľných 99,99%!

Inžinieri veria, že komercializácia takejto technológie ľudstvu v budúcnosti pomôže vyrovnať sa s nedostatkom čerstvej pitnej vody.

Medzi najväčšie problémy, s ktorými sa nanovlákenný filter stretáva, patrí zmáčanie membrány. To spôsobuje znečistenie produktu a zníženie výkonu membrány. Ak sa membrána počas destilácie zmáča, musí byť okamžite vymenená.

3D štruktúra membrány a proces odparovania zbavujú vodu soli

Membrána filtra má 3D štruktúru, ktorá bola dosiahnutá použitím elektrostatického zvlákňovania. Pomocou tejto technológie sú vedci schopní vyrobiť hydrofóbnu, teda vodeodpudivú membránu, čo predstavuje pri filtrácii morskej vody kľúčový krok.

Hydrofóbna membrána

Hydrofóbna membrána je navrhnutá tak, aby neumožňovala priechod molekulám vody. Namiesto toho sa na oboch stranách membrány vyvolá tzv. teplotný rozdiel, ktorý spôsobí, že sa voda z jednej strany odparí.

Membrána umožňuje priechod vodnej pare, tá kondenzuje na chladnejšej strane. Hovorí sa tomu membránová destilácia. Častice soli sa ale do plynného skupenstva neprevádzajú. Zachytia sa na vstupnej strane membrány a tam zostanú. Výsledkom je čistá a sladká, pitná voda.

Tím testoval svoju technológiu v nepretržitej prevádzke po dobu 30 dní a zistil, že membrána odfiltruje 99,99% soli bez akýchkoľvek problémov so zmáčaním.

 
Súčasnosť

V súčasnosti je hlavnou metódou čistenia morskej vody reverzná osmóza, a to v zhruba dvadsiatich tisícoch odsoľovacích zariadeniach po celom svete. Tieto zariadenia ale vyžadujú na prevádzku obrovské množstvo elektriny. Dochádza však aj k vytvoreniu odpadového produktu. Ide o koncentrovanú soľanku, ktorá sa obvykle vyhadzuje späť do mora.

Budúcnosť

Vedecké tímy po celom svete sa teraz pokúšajú upraviť zloženie nanovlákennej membrány tak, aby dokázala bez prestania (a bez rizika) pracovať dlhšie ako mesiac.