Международной группой исследователей был разработан чип, создающий незначительное электрическое поле, тем самым удаляя соль из морской воды. Благодаря новому методу, требующий минимального количества энергозатрат, очищение больших объемов воды станет возможным, поэтому в использовании дорогостоящих мембран не станет необходимости.
Американскими учеными, работающими в Техасском университете в Остине, и немецкими исследователями, проводящими свои исследования в Марбургском университете имени Филиппа, был создан принципиально новый метод масштабного опреснения воды, требующий настолько малое количество энергии, что способен осуществлять свою работу с помощью аккумулятора, приобретенного в магазине.
Запатентованная технология находится в стадии коммерческой разработки стартап-компании Okeanos Technologies, которую создали сами разработчики уникального чипа для опреснения морской воды.
По словам одного из авторов идеи Ричарда Крукса из Техасского университета, наличие пресной воды для питья и орошение сельскохозяйственных культур можно считать основными составляющими человеческого здоровья. Опреснение воды – одно из решений данной задачи, но на сегодняшний день для него используют дорогие и легкозагрязняемые мембраны, что может негативно сказаться на здоровье.
Но исследователям удалось найти альтернативу данной традиционной технологии. Настоящим решением проблемы стало использование "водного" чипа, представляющего собой своеобразное пластиковое устройство с 2-мя микроканалами. Он совершает свою работу по принципу электрохимического опосредованного опреснения морской воды. К чипу также подают напряжение в три вольта, позволяющего образовать "зону ионного истощения". В итоге пресная вода может проходить по одному каналу, а соль, соответственно, проходит по другому каналу.
На данном этапе разработчики смогли добиться очищения воды на двадцать пять процентов, тогда как для получения пресной воды необходимо очищение на девяносто девять процентов. Также систему необходимо адаптировать для масштабного опреснения морской воды. А теперь она производит примерно сорок нанолитров обессоленной воды в минуту. Однако исследователи сохраняют уверенность, что они смогут достичь нужного результата путем небольшого усовершенствования процесса.
Вице-президент Нанотехнологического общества России Денис Андреюк считает, что впереди чипа ждет превращение в конкретное устройство для очистки жидкости.
Господин Андреюк отметил, что для получения пресной воды, используя этот чип, необходимо осуществить от десяти до пятнадцати циклов. Правда, основная проблема заключается в том, что данный механизм селективного отделения ионов может работать только в том случае, если канал в чипе имеет очень маленькие размеры. Если он будет еще более меньших размеров, нежели в настоящее время, то селективность будет намного выше. Однако маленький канал является большим сопротивлением. Основная проблема с мембраной состоит в том, что воде необходимо проходить через нее под давлением, а для этого нужны затраты электроэнергии.
Если же маленький канал будет иметь значительное сопротивление, требуется приложение больших усилий, чтобы вода беспрепятственно через него проходила. Толщина канала приравнивается толщине человеческого волоса, но таких каналов нужны десятки тысяч. Каждый канал дает сопротивление, которое должно преодолеваться с помощью энергии. Таким образом, вопрос касательно энергетических затрат здесь будет аналогичным использованию мембраны.
