(Phys.org) —Tillgång till rent dricksvatten är ett steg närmare att bli verklighet för dem i utvecklingsländer, tack vare ny forskning publicerad idag i Naturkommunikation .

Studien banar väg för nästa generations bärbara vattenreningsanordningar, som skulle kunna ge lättnad till de 780 miljoner människor runt om i världen som möter varje dag utan tillgång till rent vatten.

Ett internationellt team av forskare – ledd av docent Hui Ying Yang från Singapore University of Technology and Design – visade att vattenreningsmembran förstärkta av plasmabehandlade kolnanorör är idealiska för att ta bort föroreningar och saltlösning från vatten.

I teamet ingick Dr Zhaojun Han och professor Kostya (Ken) Ostrikov från CSIROs världsledande plasmananovetenskapslaboratorier.

Enligt Dr Han, dessa membran skulle kunna integreras i bärbara vattenreningsanordningar storleken på en tekanna som skulle vara uppladdningsbar, billiga och effektivare än många befintliga filtreringsmetoder. Förorenat vatten skulle gå i ena änden, och rent drickbart vatten skulle komma ut den andra.

"Små bärbara reningsanordningar erkänns alltmer som det bästa sättet att möta behoven av rent vatten och sanitet i utvecklingsländer och på avlägsna platser, minimera risken för många allvarliga sjukdomar, " säger Dr Han.

"De stora industrialiserade reningsanläggningarna vi ser i andra delar av världen är helt enkelt inte praktiska – de förbrukar en stor mängd energi och har höga arbetskostnader, vilket gör dem mycket dyra i drift."

Dr Han erkänner att vissa mindre bärbara enheter redan existerar. Dock, eftersom de är beroende av omvänd osmos och termiska processer, de kan ta bort saltjoner men kan inte filtrera bort organiska föroreningar från saltvatten som finns i vissa flod- och sjösystem.

"För människor på avlägsna platser, saltvatten kan ibland vara den enda tillgängliga vattenkällan, " säger han. "Det är därför det är viktigt att inte bara kunna ta bort salter från vatten, men att också kunna utsätta den genom en reningsprocess."

"Vår studie visade att kolnanorörsmembran kunde filtrera bort joner av väldigt olika storlekar - vilket betyder att de kunde ta bort salt, tillsammans med andra föroreningar, " han säger.

Enligt professor Ostrikov, den andra nackdelen med befintliga bärbara enheter är att de kräver en kontinuerlig strömförsörjning för att driva sina termiska processer. "Å andra sidan, de nya membranen skulle kunna användas som en uppladdningsbar enhet."

Professor Ostrikov tillskriver framgången med de nya membranen till de unika egenskaperna hos plasmabehandlade kolnanorör.

"För det första, ultralånga nanorör har en mycket stor yta som är idealisk för filtrering. För det andra, nanorör är lätta att modifiera, vilket gör att vi kan skräddarsy deras ytegenskaper genom lokaliserad plasmabehandling i nanoskala, " han säger.

Nu när forskarna har bevisat metodens effektivitet, de planerar att utöka sin forskning för att undersöka filtreringsegenskaperna hos andra nanomaterial. De börjar med att titta på grafen, som har liknande egenskaper som kolnanorör, men kunde göras betydligt tätare och starkare.

Studien "Carbon nanorube membranes with ultrahigh specific kapacitet för vattenavsaltning och rening" är ett samarbete mellan Singapore University of Technology and Design, CSIRO, Massachusetts Institute of Technology (MIT), University of Sydney, och Hong Kong Polytechnic University.