توسعه روش جدیدی که تصفیه آب و نمک‌زدایی را ارزان‌تر می‌کند

پژوهشگران دانشگاه‌های «ایالتی پنسیلوانیا» و «تگزاس در آستین» موفق به ابداع روش جدیدی برای تصفیه آب شده‌اند که می‌تواند رایج‌ترین مشکلات مربوط به شیرین کردن آب را از بین ببرد. آن‌ها برای این کار به سراغ غشاها برای نمک‌زدایی رفته‌اند.

محققان در پژوهش جدید به این موضوع پی برده‌اند که غشاهایی که برای نمک‌زدایی مورد استفاده قرار می‌گیرند، از نظر توزیع غلظت و همچنین جرم عملکرد مناسبی ندارند. اگر این غشاها در مقیاس نانو تراکم یکنواخت را تجربه کنند، عملکرد بهتری از خود نشان می‌دهند.

یکی از افراد فعال در این پژوهش به نام «مانیش کومار» در بیانیه‌ای اعلام کرده:

«غشاهای اسمز معکوس بطور گسترده برای تصفیه آب مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما همچنان موارد ناشناخته زیادی درباره آن‌ها وجود دارد. ما نمی‌توانیم درباره نحوه عبور آب از میان آن‌ها اظهارنظری دقیقی کنیم، بنابراین تمام پیشرفت‌ها در ۴۰ سال اخیر بدون اطلاعات کامل انجام شده‌اند.»

غشاهای جدید محققان نزدیک به ۳۰ تا ۴۰ درصد بهره‌وری بیشتری دارند و همچنین برای تصفیه آب انرژی کمتری مصرف می‌کنند. با وجود چنین موضوعی، غشاهای اسمز معکوس همچنان به انرژی زیادی نیاز دارند و پژوهشگران روی رفع این مشکل تمرکز کرده‌اند.

برای مهندسی غشاهای جدید، این تیم با استفاده از میکروسکوپ‌های الکترونی در آزمایشگاه دانشگاه ایالتی پنسیلوانیا، ساختارهای سه بعدی غشا در مقیاس نانو را توسعه دادند. آن‌ها برای اینکه بتوانند به نحوه تصفیه بهینه آب توسط ساختار غشای جدید دست پیدا کنند، مسیر آب را مدلسازی کردند.

در صورتی که این روش جدید منجر به کاهش بیشتر مصرف انرژی شود، یکی از بزرگترین مشکلات موجود در کره زمین یعنی مدیریت آب شیرین را برطرف خواهد کرد. این مشکل با گذر زمان و همچنین بحران‌های ناشی از تغییرات اقلیمی در حال افزایش است و باید هرچه سریعتر به راه‌حل مناسبی برای آن دست پیدا کرد.

یکی دیگر از محققان حاضر در این پژوهش جدید به نام «انریکه گومز» به این موضوع اشاره دارد که مدیریت آب شیرین تبدیل به یک چالش مهم در جهان شده و انتظار می‌رود در آینده به یک مشکل بسیار بزرگ تبدیل شود. در همین راستا تامین آب شیرین و تمیز در جهان، مخصوصا در برخی مناطق که منابع کمی دارند، از اهمیت بالایی برخوردار است.