💧 Ученые создали «умную» мембрану, которая очищает нефтяную воду и производит пресную с эффективностью 99,99%

Исследователи из Университета Пусана (Южная Корея) разработали многофункциональную мембрану, способную одновременно удалять нефтяные загрязнения из морской воды и производить пресную воду за счет солнечной энергии. Технология решает одну из главных проблем солнечного опреснения — засорение фильтров в загрязненных акваториях. Разбираем архитектуру материала, показатели эффективности и потенциал коммерциализации разработки.

⚙ ТЕХНОЛОГИЯ: АРХИТЕКТУРА ТИПА «ЯНУС» Ключевая инновация заключается в разделении функций между двумя сторонами мембраны (принцип Януса), что исключает конфликт между процессами фильтрации и испарения: 1. Гидрофильная сторона (фильтрация): Состоит из гидрогеля на основе хитозана и поливинилового спирта. Она действует как сорбент: пропускает молекулы воды, но физически блокирует прохождение капель нефти. 2. Фотогидрофобная сторона (испарение): Содержит наночастицы оксида меди с углеродным покрытием, встроенные в слой нановолокон. Этот слой эффективно поглощает солнечный свет, преобразует его в тепло и локально нагревает поверхность для ускоренного испарения воды.

📊 ПОКАЗАТЕЛИ ЭФФЕКТИВНОСТИ В ходе лабораторных испытаний материал продемонстрировал следующие результаты: Очистка: Удаление более 99,99% нефтяных загрязнений. Скорость испарения: Около 2 литров на квадратный метр в час (0,05 галлона на кв. фут в час), что почти в 3 раза превышает показатели традиционных однослойных мембран. Стабильность: Мембрана сохранила работоспособность при различных размерах нефтяных капель и после многократных циклов использования.

🌍 КОНТЕКСТ И ПРАКТИЧЕСКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ Солнечное опреснение считается экологичным и энергоэффективным методом, но оно практически неприменимо вблизи портов, судоходных путей и промышленных зон из-за нефтяной пленки, которая быстро выводит из строя обычные фильтры. Объединение очистки и испарения в одном устройстве позволяет: Упростить конструкцию опреснительных установок. Снизить объем образуемых отходов. Сделать децентрализованное получение пресной воды возможным в загрязненных прибрежных регионах.

Источники: interestingengineering