Главная / Статьи / Графен решает проблему опреснения воды

Графен решает проблему опреснения воды

Размещено

У систем обратного осмоса, применяемых для очистки и опреснения воды, есть один недостаток: чтобы «протолкнуть» соленую воду сквозь мембрану, необходимо повышенное давление.

Для сравнения, в водопроводе давление меньше в 20 раз. Чтобы обеспечить нужный напор воды, подаваемой в осмотическую установку, затрачивается колоссальная энергия. Это значит, что опреснение воды при помощи систем обратного осмоса слишком дорого стоит.

Обратноосмотический фильтр целесообразно использовать, если нужно опреснить незначительное количество воды. Например,если бурение скважины в районе поселка Войтолово Ленинградской области производилось на гдовский водоносный горизонт, сложенный кварцевыми песчаниками, потребители не смогут использовать воду для приготовления пищи. Вода из такой скважины сильно минерализована: содержание солей в одном литре воды достигает 10 г. Если воду из скважины пропустить через установку обратного осмоса, ее можно будет пить.

В промышленных масштабах применение для опреснения воды обратноосмотических фильтров невыгодно. Инженеры оборонной компании Lockheed Martin предложили использовать в фильтрах для опреснения воды графеновые мембраны. В каждой из мембран проделано множество наноотверстий, размер которых позволяет пропустить сквозь графен молекулы воды, но препятствует проникновению молекул солей морской воды.

Толщина мембраны из графена один атом. Это обуславливает «проталкивание» воды сквозь графеновую мембрану с гораздо меньшим усилием, чем сквозь самую тонкую обратноосмотическую мембрану, толщина которой в 500 раз больше. Следовательно, чтобы опреснить с помощью графенового фильтра определенный объем воды, понадобится в разы меньше энергии и, соответственно, денег. Разработчики Lockheed Martin уверяют, что прочность графеновой мембраны в тысячу раз выше, самой лучшей мембраны для установки обратного осмоса. При использовании графена затраты на опреснение снизятся в сто раз по сравнению с эксплуатацией обратноосмотического фильтра.

На настоящий момент существует единственное препятствие для промышленного выпуска графеновых фильтров. Специалистами компании Lockheed Martin пока еще не до конца выработан процесс производства перфорированных графеновых мембран. Эксперты считают, что появление графеновых фильтров для опреснения морской воды — это спасение для бедных стран, в которых население по разным причинам ощущает нехватку питьевой воды.

"Графен решает проблему опреснения воды", БК "ПОИСК", рассказать друзьям: Май 21st, 2017
Наверх