iPon Hírek

Sótalanítás grafénnal

Dátum | 2012. 07. 03.
Szerző | Jools
Csoport | EGYÉB

Az ivóvízzel való ellátottság a világ egyre több pontján jelent problémát, és a helyzet csak rosszabb lesz a népesség gyarapodásával. Az egyik legígéretesebb forrás a hiányok pótlására az óceánok gyakorlatilag kimeríthetetlen vízkészlete, a sótalanítási technológiák többsége azonban egyszerűen túl drága ahhoz, hogy széles körben elterjedhessen.

Az MIT kutatói azonban előálltak egy megoldással, amely hatékonyabb és remélhetőleg rövidesen olcsóbb is lehet, mint bármilyen eddigi módszer. Az új technológia korunk csodaanyagát, a grafént használná szűrőként a tengervíz sótalanítására. Az újításról beszámoló tanulmány a Nano Letters oldalain jelent meg. Jeffrey Grossman, a kutatás vezetőjének elmondása szerint nem sokan közelítik meg a problémát az anyagtudományok szemszögéből. Ő és kollégái az atomi szintű precizitás jegyében specifikus méretű lyukakkal ellátott grafénlapokat hoztak létre, egyelőre még csak a szimuláció szintjén.

A sótalanítás hagyományosan úgy történik, hogy egy fordított ozmózisnak nevezett folyamat során membránok segítségével kiszűrik a sót a vízből. Ehhez azonban nagyon nagy nyomás, és ennek nyomán rengeteg energia szükséges, mivel valamilyen módon át kell préselni a vizet a grafénnál ezerszer vastagabb membránokon. A jóval vékonyabb, de ugyanolyan, vagy még nagyobb hatékonysággal szűrő grafénlapnál ennek a nyomásnak a töredéke is elég, így sokkal olcsóbban tisztítható meg a tengervíz.

Az új módszer kulcsa, hogy a grafénlapon nagyon pontosan meg kell választani a létrehozandó lyukak méretét. A túl nagy pórusokon átmegy a só is, a túl kicsiken viszont a víz se tud áthaladni. Az ideális méret nagyjából egy nanométer, 0,7 nanométeres átmérőnél a vízmolekulák már nem képesek áthatolni a lyukon.


Más kutatócsoportok már hoztak létre lyukacsos grafénlapokat, azonban nagyon más méretekben és célokkal. Általában nagyobb pórusokkal dolgoztak, és DNS-hez hasonló nagyméretű molekulák vagy esetleg gázok szűrésére használták a rendszert. A korábban alkalmazott metódusok azonban nem elég precízek a sótalanításhoz szükséges apró lyukak létrehozásához. A kutatók szerint azonban léteznek olyan korszerűbb eljárások, amelyek működhetnek: ilyen biztató irány lehet a lapok hélium-ionokkal történő bombázása, egyes vegyi marató eljárások vagy önszerveződő struktúrák bevetése.

Egyelőre csak számítógépen létezik az új szűrő, de a kutatók a nyár folyamán el akarják készíteni a prototípust is. A grafén mostanában számos kutatás középpontjában áll, mivel nagyon sok területen alkalmazható, rendkívül kedvező tulajdonságokkal bíró anyagról van szó. Sokan dolgoznak azon is, hogyan lehetne belőle minél nagyobb mennyiségeket, minél olcsóbban előállítani. A grafén ráadásul a legtartósabb anyagok egyike, így sokat kibíró, hosszú ideig használható szűrők készíthetők majd belőle, amelyek biztosan többször annyi ideig bírják majd a strapát, mint a jelenleg használatos membránok, véli Grossman.

A sótalanításhoz használt anyagnak közel sem kell annyira tisztának lennie, mint az elektronikai vagy optikai célokra szánt grafén esetében elvárható. „Egy pár hiba egyáltalán nem számít, feltéve hogy nem nyit meg ellenőrizhetetlen méretű pórusokat” ‒ mondják a kutatók.

Joshua Schrier, a Harvard vegyészének elmondása szerint erre a megoldásra eddig senki sem gondolt, és a szimulációk kétségkívül rendkívül biztatóak. Problémát okozhat azonban a szűrő tényleges előállítása, főleg nagy mennyiségekben. Erre a jelenlegi eljárások egyike sem tűnik alkalmasnak, de a kecsegetető eredmények remélhetőleg kellő lendületet adnak az ezzel foglalkozó kutatásoknak is. Ha a gyártási gondokat sikerül megoldani, akkor az új szűrőrendszer hatalmas változásokat hozhat a sótalanítási iparágban.


 

Új hozzászólás írásához előbb jelentkezz be!

Eddigi hozzászólások

10. Humbuk
2012.07.03. 10:38
Ez egy jó hír, de arra azért kiváncsi volnék, hogy a sugárzást és a nehézfémeket, hogy akarják kiszűrni az óceánok vizéből? Ugyanis amennyi szemetet már beleszórtak, szórnak kicsit sem elhanyagolható az a tény, hogy a sótalanítás nem elég.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
9. agyturbini...
2012.07.03. 10:45
Meghat a hormonokat...es folytathatnam a sort, nomeg ezek mennyire viselik meg magat a szurot. Maga a sotalanitas nem lenne nagy mutatvany, alltalaban maga sos viz odajutattasa(csovezetekrendszer) es a megfelelo szivattyuk okoznak gondot(a tengerviz elegge korroziv anyag). Epp nemessze epul egy sotalanito uzem es eleg sok hirt olvastam rola...eleg egy katasztrofalis vallakozas lett.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
8. spepe
2012.07.03. 11:18
Ha már itt tartunk, desztillációról ezek sem hallottak még?

Nem bírom elhinni!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
7. Humbuk
2012.07.03. 11:23
spepe: hallottak, de elég elképzelni, hogy kb mennyi időt venne igénybe mondjuk 10 millió liter tengervíz desztillálása a szűrés helyett.

Az a baj, hogy sokan kicsiben gondolkodtok, amikor egy egy ilyen technológiának tízezrek(milliók) ivóvizét kellene előállítani.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
6. aragon89
2012.07.03. 11:30
Desztillálással csak deszt vizet lehet előállítani, ami pedig alkalmatlan emberi fogyasztásra, mert nem tartalmaz semmilyen iont!!!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
5. aragon89
2012.07.03. 11:32
A mennyiséggel meg nincsen akkora gond, mert léteznek folyamatos üzemű desztilláló berendezések is!
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
4. agyturbini...
2012.07.03. 13:12
A lecsapatasos eljarast nagyon egyszeruen veghez lehetne vinni, akar nagy meretekben is, csak ahogy irtak elottem, max jo kis hasmenessel egybekotve lehetne hasznalni. Persze az okos megoldas az lenne ha eleve a szennyvizet annyira megtisztitanank hogy azt visszaengedve a termeszetbe(tavakba) ujra fel lehessen hasznalni(pl egy eleg vastag homokretg agyon atvezetve to vize kozvetlenul ihato). De hat minek elore gondolkodni abbol nem latnak penzt a kapzsi emberek, mert ugye az a vegen ingyen eroforrasokat eredmenyezne. A nyilt diktaturat meg az elejen nehez bevezetni, utanna meg meg koltsegesebb fenntartani, amit megsinylene a profitjuk. Szep uj vilag var utodainkra(mar aki ezek utan ilyesmire adja a fejet mert En NEM).
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
3. mataczadri... arago...
2012.07.03. 13:42
Épp ezért adják hozzá az ásványokat utólag, hogy alkalmas legyen.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
2. DogTheDog
2012.07.03. 13:51
Mire tudunk majd grafent gyartan,egybol tulkereslet lesz ra.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!
1. bidzsi
2012.07.04. 10:24
Sötétség, az van.
Tök jó ez a "szimuláció". A szénatomtok még a hidrogénatomoknál is kisebbek. A grafénhálóban pedig pici pálcikák kötik össze a szénatomokat. Biztos valami új elem, majd nézem a Nobel átadót, biztos díjazzák, hogy felfedeztek egy új, pálcika alakú elemet.
 
Válasz írásához előbb jelentkezz be!