Когда вы пьёте освежающий стакан воды, задумываетесь ли вы: «Как хорошо, что полимерная мембрана для опреснения сделала свою работу!»? Скорее всего, нет, но, возможно, стоило бы.

Тонкие полиамидные мембраны, похожие на пластик, работают как фильтры, превращая солёную воду в пресную питьевую. Эти мембраны широко применяются для очистки как слабосолёной (бракичной) воды, так и морской.

И вот на сцену выходит Девин Шаффер, доцент кафедры гражданского и экологического инжиниринга Университета Хьюстона. Он разработал революционную мембрану, которая пропускает воду в восемь раз быстрее, при этом эффективно задерживая соль, что делает процесс опреснения более эффективным и доступным.

Работа Шаффера, опубликованная в ACS Applied Materials & Interfaces, решает сложную задачу баланса между проницаемостью (способностью мембраны пропускать воду) и селективностью (её способностью задерживать соль и другие примеси). Чем больше воды проходит через мембрану, тем выше риск проникновения соли, снижая её эффективность. А если мембрана слишком тщательно фильтрует соль, это замедляет поток воды, делая процесс менее эффективным и более дорогостоящим — особенно в системах обратного осмоса и нанофильтрации.

«Мы разработали новый тип ультратонкой полиамидной мембраны с уникальной изогнутой структурой, которая создаёт больше открытых пространств, или увеличенный свободный объём, внутри материала», — сообщает Шаффер.

«Эти новые ультратонкие изогнутые мембраны устраняют компромисс между скоростью фильтрации и эффективностью задерживания соли. Они позволяют воде проходить гораздо быстрее, не снижая качество очистки, что делает системы опреснения более эффективными и экономичными», — добавил он.

В конечном итоге такие инновации могут сделать процесс опреснения ещё более быстрым и энергоэффективным, снизив затраты и сделав чистую воду доступнее, заключил Шаффер.