Teadlased töötavad välja uusi mittetoksilisi katteid, et muuta merevee magestamine puhtamaks ja keskkonnasõbralikumaks

KAUST teadlased on välja töötanud katted, mida saab kasutada magestusmembraanide puhastamiseks. Mittetoksilised katted võivad pakkuda ohutumat ja tõhusamat alternatiivi kahjulikele kemikaalidele pöördosmoosisüsteemides, mida kasutatakse merevee magestamiseks.

Pöördosmoosi magestamise protsess kasutab survet merevee filtreerimiseks läbi poolläbilaskva membraani, et toota värsket joogivett. Kuigi see tehnoloogia on energiatõhusam kui teised magestamismeetodid, võib selle toimimist takistada bakterite ja muude mikroorganismide kasv membraani pinnal.

Dr Maria Fernanda Nava Ocampo ütles: "See biofilm moodustab kihi, mis ei lase veel kergesti läbi minna," ütles Johannes Vrouwenvelder. "Üks suurimaid probleeme kõigi praeguste biofouleerimise kontrollimise meetoditega on see, et nad ei saa biokilet membraansüsteemist täielikult eemaldada, mille tulemuseks on püsiv saastamine. See toob kaasa energiatarbimise suurenemise ja kontrollkemikaalide merre heitmise."

Kuigi muud katted on tavaliselt valmistatud kahjulikest kemikaalidest, väldib uus polüelektrolüütide kate vajadust kinnitada membraanile mürgised lülid. Samuti saab seda süsteemist ohutult välja loputada soolase veega ja suurenenud vooluga, nii et membraani pinnal ei oleks biokilet.

Nava-Ocampo ütles: "Meie katte eeliseks on see, et see kleepub pinnale elektrostaatilise koostoime kaudu, nii et me ei pea kemikaale kasutama." "Me saame filmi ka katta ilma seda eelnevalt ravimata. Kile jääb Süsteemi, me peame katte läbima ainult sama voolu, mida kasutatakse magestamiseks."

Meeskond katsetas nende loodud katet membraani saastumise simulaatori abil, mis on väike seade, mis simuleerib tingimusi pöördosmoosi magestamise tehases. Nad ringlesid katet viis korda süsteemis, et moodustada membraani pinnale kiht, ja lisasid biolagunevaid toitaineid, et edendada biokile kasvu.

8 päeva pärast loputasid teadlased süsteemi suure vooluga, kõrge soolalahusega 24 tundi katte eemaldamiseks. Meeskond võrdles kaetud kile jõudlust katmata kontrolliga.

Ülekande elektronmikroskoobi abil leidsid uurijad, et kate jäi soolases vees stabiilseks, muutes selle magestamiseks sobivaks. Suurendades veevoolu intensiivsust ja vee soolsust, suutis meeskond edukalt eemaldada katte ja kinnitada biokile membraanist.

Pärast seda puhastusprotsessi oli vedelikuvool läbi kaetud membraani kaks korda suurem kui katmata kontroll.

"See näitab, et meie tehnoloogial on parem puhastuspotentsiaal," ütles Nava-Ocampo. "Järgmine samm on muuta see tõhusamaks ja vastupidavamaks laiemalt."