안전한 식수로 만들기 위해 바닷물에서 염분을 제거한다는 것은 담수화 공정에 사용되는 멤브레인을 최적화하는 것을 포함하여 여러 과학적 문제를 극복하는 것을 의미하며, 이러한 멤브레인에 대한 새로운 연구는 미래에 전체 작업을 더 저렴하고 저렴하게 만들 것을 약속합니다.
과학자들은 물을 여과하는 데 필요한 에너지 측면에서 막을 잠재적으로 30~40% 더 효율적으로 만드는 방법을 생각해 냈습니다. 그들의 접근 방식의 핵심은 나노 수준에서 멤브레인의 밀도에 있습니다. 새로운 연구에서 팀은 일정한 멤브레인 밀도를 유지하는 것이 멤브레인 자체의 두께보다 더 중요하다는 것을 보여줍니다. 이것은 미네랄이 압력을 받는 막에 의해 포획되고 제거되는 역삼투(reverse osmosis)로 알려진 수처리 방법을 개선할 수 있습니다.
이러한 막에 대한 더 명확한 그림을 얻기 위해 텍사스 대학교 오스틴에 있는 Manish Kumar와 그의 동료들은 다음을 사용했습니다. 다중 모드 전자 현미경 검사법, 화학 성분 분석과 나노 수준의 3D 매핑을 결합하여 물을 얼마나 효과적으로 정화할 수 있는지 모델링합니다.
이 연구는 두꺼운 막이 종종 담수화에서 더 잘 수행된다는 관찰에 의해 촉발되었으며, 이는 물이 더 많은 물질을 통과할 수 있다는 점을 감안할 때 반직관적입니다. 시뮬레이션은 멤브레인의 불일치와 "데드존"이 두께보다 더 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었습니다.
연구원들에 따르면 멤브레인의 밀도가 고르게 분포되어 적은 에너지 소비로 더 많은 물을 정화할 수 있어 대기업과 소규모 소비자 모두에게 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 기술에 대한 더 넓은 접근을 제공할 것입니다. .
담수 생산은 공중 보건뿐만 아니라 농업 및 에너지 생산에도 필수적입니다. 매년 수십억 갤런의 물이 처리되므로 효율성이 30-40% 증가하면 큰 차이를 만들 수 있습니다. 다른 용도로 바닷물을 정화하는 방법은 여러 가지가 있지만 멤브레인 방식은 이미 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 현재 연구원들은 특정 목적에 맞게 이를 더욱 개선하고 맞춤화할 수 있는 방법을 찾고 있습니다.
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새해 복 많이 받으세요.
멤브레인의 다음 개략도와 함께이 모든 것은 수처리 시설 및 장치를 나타냅니다.
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