A só eltávolítása a tengervízből számos tudományos kihívást jelent, ám ennek leküzdése a biztonságos ivóvíz egyik alapfeltétele. Ide tartozik a sótalanítási folyamathoz használt membrán optimalizálása, amelynek új kutatása végre azt ígéri, hogy a jövőben az egész művelet olcsóbbá és hozzáférhetőbbé válik.

Az egyre súlyosbodó vízhiány miatt már most alternatív megoldásokhoz kell folyamodni. A sótalanítás ennek az egyik legelterjedtebb módja. A tudósok most kitalálták, hogyan lehetne a membránokat 30-40 százalékkal hatékonyabbá tenni a víz szűréséhez szükséges energia szempontjából. Megközelítésük kulcsa a membránok nanoméretű szintű sűrűsége.

A Science tudományos szaklapban publikált tanulmányban a csapat felvázolja, hogy a membránok sűrűségének következetes megtartása mennyivel fontosabb, mint maga a membrán vékonysága. Ez javíthatja a „fordított ozmózis" néven ismert víztisztítási technikát, ahol az ásványi anyagokat egy membrán nyomás alkalmazásával szűrik ki és távolítják el.

A sótalanító üzemekben a tengervízből nyernek ki iható édesvizetForrás: AFP

A fordított ozmózis folyamatában a membránokat széles körben használják a víz tisztítására, de még mindig sok mindent nem tudunk róluk – mondta Manish Kumar, az austini Texasi Egyetem környezetvédelmi mérnöke a ScienceAlert online tudományos portálnak. – Ennek során, ha egy hígabb oldattól féligáteresztő és mechanikailag szilárd membránnal elválasztott, tömény vizes oldatra az ozmózisnyomásnál nagyobb nyomás hat, a vízmolekulák a hígabb oldatba áramlanak és a töményebb oldat koncentrációját növelik.

Hozzátette: nem igazán tudták azonban eddig megmondani, hogy ezek a vízmolekulák hogyan mozognak, ezért az elmúlt negyven év minden fejlesztését „lényegében sötétben hajtották végre". A membránok áttekintése érdekében Kumar és munkatársai egy úgynevezett multimodális elektronmikroszkópos technikát alkalmaztak: a kémiai összetétel elemzését a 3D térképezéssel kombinálva modellezték, hogy lássák, mennyire hatékonyan tisztítható a víz.

A kutatást az a megfigyelés indokolta, hogy a vastagabb membránok gyakran jobban teljesítenek a sótalanításban. A modellezés feltárta, hogy a membránon lévő inkonzisztenciák és a „holt zónák" nagyobb szerepet játszottak, mint a vastagság. A tudósok szerint a membránok sűrűsége egyenletesen oszlik el, és több víz kevesebb energiával tisztítható, ami nagyobb hozzáférést biztosít a technológiához.

Fordított ozmózis
A fordított ozmózist elsősorban az ivóvízkezelés során alkalmazzák, ahol zárt technológiai rendszerben, nyomás alatt egy féligáteresztő rétegen (membránon) préselik át a már több lépcsőben előszűrt vizet. A fordított ozmózis során használt membrán vízáteresztő mérete 0,0001 mikron nagyságú, amely így kiszűri a tisztításra szánt vízben lévő szinte összes fizikai és kémiai szennyezőanyagot, valamint a biológiailag aktív szervezeteket is.

A fordított ozmózis technológiáját először a haditengerészetnél használták a sós tengervízből történő ivóvíz előállítására. A nyugati világban régóta elterjedt, mint háztartási ivóvíztisztítási technológia is, de ma már a Közel-Kelet tehetősebb országai is így nyerik ivóvizüket a tengerből, sőt, Ázsiában már megjelentek a palackozott RO (Reverse Osmosis) ivóvizek is.

A fordított ozmózis az úgynevezett hiperszűrési technológiákhoz tartozik, és egyre jobban elterjed a vegyipari folyamatokban, a kozmetikai- és gyógyszeriparban és olyan más helyeken ahol nagyon nagy tisztaságú víz biztosítása szükséges.

(Wikipedia)

Az édesvíz-kezelés az egész világon döntő kihívássá válik – mutatott rá Enrique Gomez, a Pennsylvania Állami Egyetem vegyészmérnöke. – Kritikus fontosságú a tiszta víz rendelkezésre állása, különösen azokon a területeken, ahol nem áll rendelkezésre.

Ma körülbelül 16 ezer sótalanító üzem működik a világon. Az édesvíz előállítása létfontosságú nemcsak a közegészségügy szempontjából, hanem a mezőgazdaságban és az energiatermelésben is. A szakemberek évente több milliárd liter vizet tisztítanak meg, így a felfedezéssel járó 30–40 százalékos hatékonyságnövelés óriási változást hozhat.