Ett forskarlag från Shinshu University, Japan, har utvecklat robusta omvänd osmosmembran som tål storskalig vattenavsaltning. Teamet publicerade sina resultat i början av februari i Vetenskapliga rapporter .

"Eftersom mer än 97 procent av vattnet i världen är saltvatten, Avsaltningsanläggningar för omvänd osmos för att producera färskvatten blir allt viktigare för att tillhandahålla en säker och konsekvent försörjning, sade Morinobu Endo, Ph.D., motsvarande författare på tidningen. Endo är en framstående professor vid Shinshu University och hedersdirektör för Institute of Carbon Science and Technology. "Även om membranteknologi för omvänd osmos har varit under utveckling i flera decennier, nya hot som global uppvärmning och ökad efterfrågan på rent vatten i befolkade stadscentrum utmanar de konventionella vattenförsörjningssystemen. "

Omvänd osmosmembran består vanligtvis av tunnfilmskompositsystem, med ett aktivt lager av polymerfilm som begränsar oönskade ämnen, som salt, från att passera genom ett permeabelt poröst substrat. Sådana membran kan förvandla havsvatten till drickbart vatten, samt stöd till jordbruks- och landskapsbevattning, men de kan vara dyra att driva och spendera en stor mängd energi.

För att möta efterfrågan på dricksvatten till låg kostnad, Endo säger att mer robusta membran kan motstå tuffa förhållanden, medan de förblir kemiskt stabila för att tolerera rengöringsbehandlingar, är nödvändiga. Nyckeln ligger i kolnanoteknik.

Endo är en pionjär för syntes av kolnanorör genom katalytisk kemisk ångavsättning. I denna forskning, Endo och hans team utvecklade ett flerväggigt nanorör-polyamid-nanokompositmembran i kol, som är resistent mot klor - en av huvudorsakerna till nedbrytning eller felfall i omvänd osmosmembran. De tillsatta kolnanorören skapar en skyddande effekt som stabiliserar polyamidens sammanlänkade molekyler mot klor.

"Kolnanoteknik har förväntats ge fördelar, och detta är ett lovande exempel på kolnanorörens bidrag till en mycket kritisk tillämpning:vattenrening, "Endo sa." Kolnanorör och fibrer är redan fantastiska förstärkningar för andra tillämpningar inom materialvetenskap och teknik, och detta är ännu ett område där deras exceptionella egenskaper kan användas för att förbättra konventionell teknik. "

Forskarna arbetar med att stabilisera och utöka produktionen och bearbetningen av flerväggiga kolnanorör-polyamid nanokompositmembran.

"Vi arbetar för närvarande med att skala upp vår syntesmetod, som, i princip, är baserad på samma metod som används för att framställa nuvarande polyamidmembran, "Sade Endo. Han noterade också att hans team planerar ett samarbete för att producera kommersiella membran.