海水淡化是獲得淡水的一個理想方式,很多科學家投入研究,只是現在的技術有的成本太高、有的方法持續的時間很短。韓國工程師最近發明的一種奈米膜,據稱使用長達30天後仍然可以過濾掉99.99%的鹽分。

現在世界上共約有2萬多個海水淡化工廠,透過淡化海水的方法獲取淡水。這些設施都要耗費大量的電能生產,效果差強人意。

這份新研究使用的是膜蒸餾的方法。在蒸餾膜的一邊把海水進行加熱,另一邊得到冷卻的淡水。蒸餾膜具有疏水性,但是在兩邊水蒸氣壓力差的作用下,水蒸氣會從熱的一邊,經過膜的孔洞滲透到另一邊冷凝後即得到淡水。

新發明納米膜可過濾海水99.99%鹽分

但是現在用的蒸餾膜容易累積鹽分,變髒後導致疏水性變差,最後鹽水也能夠透過蒸餾膜滲透到另一邊,得到的淡水鹽分增加,這時就需要更換蒸餾膜。

這份由韓國土木建築技術研究所(KICT)完成的發明,使用混合材料製造靜電紡絲膜。這種材料維持高效過濾的時間大幅延長。

靜電紡絲(electrospinning,也叫電紡)是使用電荷從液體中抽取極細(一般在微米或奈米大小)纖維的技術,有點像透過噴嘴把材料列印出來一樣。現有的多數蒸餾膜都是使用單噴嘴列印奈米纖維膜。這份研究使用同軸靜電紡絲技術,在列印的過程中把兩種不同的材料混合在一起。

研究介紹說,這種材料是向矽膠氣凝膠內混入少量的其它化合物,造出的材料表面更粗糙,疏水性更好。而且,矽膠氣凝膠具有隔熱的作用,阻止熱的一邊把熱量傳遞給冷凝的一邊。這有助於維持兩邊的蒸汽壓力差,使蒸餾膜工作更有效。

測試結果顯示,這種蒸餾膜使用30天後仍可以過濾掉99.99%的鹽分。研究組說,目前其它蒸餾膜大約在使用50個小時後就開始出現滲漏鹽水的問題。

這份研究41日發表於《膜科學期刊》(Journal of Membrane Science)。

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