Учените разработват нови нетоксични покрития, за да направят обезсоляването на морската вода по-чиста и по-щадителна

Изследователите на KAUST са разработили покрития, които могат да се използват за почистване на обезсоляване мембрани. Нетоксичните покрития могат да осигурят по-безопасна и по-ефективна алтернатива на вредните химикали в системите за обратна осмоза, използвани за обезсоляване на морската вода.

Процесът на обезсоляване на осмоза използва налягане за филтриране на морска вода през полупропускаема мембрана за получаване на прясна питейна вода. Въпреки че тази технология е по-енергийно ефективна от другите обезсолителен метод, нейната ефективност може да бъде възпрепятствана от растежа на бактерии и други микроорганизми върху повърхността на мембраната.

Мария Фернанда Нава Окаско каза: "Този биофилм образува слой, който не позволява на водата да премине лесно." каза Йоханес Vrouwenvelder. "Един от най-големите проблеми при всички настоящи методи за контрол на биофуулирането е, че те не могат напълно да премахнат биофилма от мембранната система, което води до постоянно замърсяване. Това ще доведе до увеличаване на потреблението на енергия и заустването на контролните химикали в морето."

Въпреки че други покрития обикновено са направени от вредни химикали, новото полиелектролитно покритие избягва необходимостта от поставяне на токсични свързващи устройства към мембраната. Може също така да се промива безопасно от системата със солена вода и увеличен дебит, така че да няма биофилм върху повърхността на мембраната.

Нава-Окампо каза: "Предимството на нашето покритие е, че то се придържа към повърхността чрез електростатично взаимодействие, така че не трябва да използваме химикали." "Можем да покрием и филма без предварителна обработка. Филмът остава в системата, трябва само да преминем покритието през същия ток, използван за обезсоляване."

Екипът тества покритието, което са създали, използвайки мембранен симулатор за замърсяващи, малко устройство, което симулира условия в реверсна осмоза обезсоляване. Те циркулираха покритието пет пъти в системата, за да образуват слой върху повърхността на мембраната, и добавя биоразградими хранителни вещества, за да се насърчи растежа на биофилма.

След 8 дни изследователите промие системата с висок поток, разтвор с висока сол в продължение на 24 часа, за да се отстрани покритието. Екипът сравнява представянето на фолиото с непромазания контрол.

Използвайки електронен микроскоп на предавателния електрон, изследователите установили, че покритието остава стабилно в солена вода, което го прави подходящ за обезсоляване. Чрез увеличаване на интензивността на водния поток и солеността на водата, екипът успя успешно да премахне покритието и прикрепения биофилм от мембраната.

След този процес на почистване, течността поток през промазаната мембрана е два пъти по-голяма от тази на непокрити контрол.

"Това показва, че нашата технология има по-добър потенциал за почистване", каза Нава-Окампо. "Следващата стъпка е да я направим по-ефективна и по-издръжлива в по-голям мащаб."