Ученые разрабатывают новые нетоксичные покрытия, чтобы сделать опреснение морской воды чище и более экологически чистым

Исследователи KAUST разработали покрытия, которые могут быть использованы для очистки опреснительных оболочек. Нетоксичные покрытия могут обеспечить более безопасную и эффективную альтернативу вредным химическим веществам в системах обратного осмоса, используемых для опреснения морской воды.

Обратный процесс опреснения осмоса использует давление для фильтрации морской воды через полупрозрачную мембрану для производства пресной питьевой воды. Хотя эта технология является более энергоэффективной, чем другие методы опреснения, ее производительность может быть затруднена ростом бактерий и других микроорганизмов на поверхности мембраны.

Д-р Мария Фернанда Нава Окампо сказал: "Эта биопленка образует слой, который не позволяет воде пройти легко." Сказал Иоганнес Vrouwenvelder. «Одна из самых больших проблем со всеми современными методами контроля биофольги заключается в том, что они не могут полностью удалить биопленку из мембранной системы, что приводит к постоянному загрязнению. Это приведет к увеличению энергопотребления и сбросу контрольных химических веществ в море».

Хотя другие покрытия, как правило, сделаны из вредных химических веществ, новое полиэлектролитное покрытие позволяет избежать необходимости прикреплять токсичные связующее звенья к мембране. Он также может быть безопасно вымываются из системы с соленой водой и увеличение потока, так что нет биопленки на поверхности мембраны.

Нава-Окампо сказал: "Преимущество нашего покрытия в том, что он придерживается поверхности через электростатическое взаимодействие, поэтому мы не должны использовать химические вещества". "Мы также можем покрыть фильм без предварительного лечения его. Пленка остается в системе, нам нужно только пройти покрытие через тот же ток, используемый для опреснения ".

Команда протестировала покрытие, которое они создали с помощью мембранного симулятора загрязнения, небольшое устройство, которое имитирует условия в обратном опреснительной установки осмоса. Они распространили покрытие пять раз в системе, чтобы сформировать слой на поверхности мембраны, и добавили биоразлагаемые питательные вещества для содействия росту биопленки.

Через 8 дней, исследователи промыли систему с высоким потоком, высокосолевой раствор в течение 24 часов, чтобы удалить покрытие. Команда сравнила производительность пленки с покрытием с неокрашенным управлением.

Используя электронный микроскоп передачи, исследователи обнаружили, что покрытие остается стабильным в соленой воде, что делает его пригодным для опреснения. Увеличив интенсивность потока воды и соленость воды, команда смогла успешно удалить покрытие и прикрепить биопленку от мембраны.

После этого процесса очистки, жидкий поток через мембрану с покрытием был в два раза больше, чем без покрытия контроля.

"Это показывает, что наша технология имеет лучший потенциал очистки", сказал Нава-Окампо. "Следующий шаг заключается в том, чтобы сделать его более эффективным и прочным в более широком масштабе".