محققان موفق به توسعه نانو لوله‌های کربنی خود گرم‌شونده شدند که به طور وسیع بازیابی آب شیرین را طی فرایندهای “تقطیر غشایی” (membrane distillation) بهبود خواهد بخشید.
به گزارش پایگاه فراخوانهای علمی پژوهشی کشور(callforpapers.ir)،و به نقل از زی‌نیوز، این نانولوله‌های کربنی می‌توانند آب شیرین را با بهره‌وری حدوددا ۱۰۰ درصد از پساب‌های شور بازیابی کنند.
به گفته محققان این پژوهش، این پیشرفت می‌تواند به کاهش کمبود آب در مناطق خشک کمک کند.
در حالی که روش “اسمز معکوس”(Reverse osmosis) رایج‌ترین روش از بین بردن نمک از آب دریا، فاضلاب و آب شور است، با این حال قادر به بازیافت آب‌هایی که نمک بسیار زیادی در آن وجود دارد نیست.
این محلول که “آب نمک”(Brine) نام دارد در حجم انبوهی در زمان فرآیند “اسمز معکوس” به عنوان پسماند و “شکست هیدرولیکی” (Hydraulic fracturing) تولید شده و باید برای جلوگیری از آسیب‌های زیست محیطی دفع شود.
“شکست هیدرولیکی” یک تکنیک تحریک چاه است که در آن صخره به وسیله مایع فشرده شده شکسته می‌شود. این فرایند شامل تزریق پرفشار سیال فرکیینگ(عموماً آب، حاوی ماسه و دیگر مواد سخت‌کننده) به حفره حفاری به منظور ایجاد ترک‌هایی در آرایش صخره‌ها که از طریق آن گاز طبیعی، نفت خام و آب‌نمک آزادانه‌تر جریان یابند. وقتی فشار هیدرولیک از چاه برداشته شود، دانه‌های کوچک پراپنت‌های شکست هیدرولیکی (یا ماسه یا آلومینیوم اکسید) شکستگی‌ها را باز نگه می‌دارند. اما برخی از مطالعات نشان می‌دهد این عمل ممکن است به افزایش زمین لرزه های محلی منجر شود.
یکی از راه‌های تصفیه آب نمک، فرآیند تقطیر غشایی است.این روش یک فرآیند حرارتی تقطیر است که در آن حرارت، بخار آب را در سراسر یک غشاء حرکت داده و اجازه بازیابی بیشتر آب را می‌دهد.
این کار سبب جدا شدن نمک از آب می‌شود.
متاسفانه این روش تنها توانایی بازیابی شش درصد از آب را در سراسر غشا دارد.
اما در این پژوهش جدید، محققان یک غشاء دارای نانولوله کربنی خود گرم شونده را توسعه دادند که آب نمک را تنها در سطح غشا حرارت می‌دهد.
این سیستم جدید، حرارت مورد نیاز در کل فرایند بازیابی را کاهش داده و بهره‌وری بازیافت آب را به نزدیک ۱۰۰ درصد می‌رساند.
این پژوهش در مجله Nature Nanotechnology منتشر شده است.
ایسنا