Более двух миллиардов людей во всем мире не имеют доступа к безопасной питьевой воде. Ученые из Университета  Монаша (Австралия), CSIRO и Техасского университета в Остине  провели совместное исследование и готовы предложить миру инновационное решение этой проблемы. Оно  сводится к использованию металлоорганических каркасов (MOF) — удивительного материала следующего поколения, имеющего самую большую внутреннюю поверхность из всех известных человеку веществ. Губчатые кристаллы можно использовать для захвата, хранения и высвобождения химических соединений, например, соли и ионов из морской воды.

Исследователи недавно обнаружили, что мембраны MOF могут имитировать функцию фильтрации или «селективность ионов» органических мембран клеток. С дальнейшим развитием направления, считают ученые, эти мембраны обладают значительным потенциалом для выполнения двойных функций удаления солей из морской воды и разделения ионов металлов высокоэффективным и экономичным способом, предлагая революционно новый технологический подход для водной и горнодобывающей промышленности.

В настоящее время мембраны обратного осмоса отвечают за более, чем половину мирового объема опреснения воды и последнюю стадию в большинстве процессов очистки воды, однако новые мембраны имеют потенциал для оптимизации потребления энергии в 2-3 раза.

В горнодобывающей промышленности разрабатываются мембранные процессы для снижения загрязнения воды, а также для извлечения ценных металлов. Например, литий-ионные батареи теперь являются самым популярным источником питания для мобильных электронных устройств, однако при нынешних темпах потребления растет спрос, который, вероятно, потребует производства лития из нетрадиционных источников, таких как их извлечение из морской воды. Прямая экстракция и очистка лития от такой сложной жидкой системы будет иметь серьезные положительные последствия для экономики. И это все стало возможным благодаря исследованию.

«Мы можем использовать наши результаты для решения проблем опреснения воды. Вместо того, чтобы полагаться на текущие дорогостоящие и энергоемкие процессы, наше  исследование открывает потенциал для удаления солей из воды с гораздо более энергоэффективным и экологически устойчивым способом», — говорит профессор Университета Монаша Хантинг Вонг .

«Кроме того, ионы лития в изобилии содержатся в морской воде, поэтому наше исследование будет полезным для горнодобывающей промышленности, использующей неэффективные химические методы извлечения лития из горных пород и рассолов. Глобальный спрос на литий, необходимый для электроники и батарей, очень высок. Эти мембраны дают возможность очень эффективно извлекать ионы лития из морской воды — легкодоступного ресурса», — добавил он.

Источник

Print Friendly, PDF & Email