正直に言うと、きれいな水へのアクセスは、私たちが当然のことと思っていることです。まさにこの瞬間、蛇口から歩いて 30 秒もかからない可能性があります。ただし、誰にとってもそれほど簡単ではありません。科学者は、約 40 億人 (世界人口の 66%) が、1 年のうち少なくとも 1 か月は真水を利用できないと推定しています。国内外で水不足が深刻化する中、利用可能な水をより安全に飲むための新しい方法を模索する時が来ました。その方法の 1 つは、海水を淡水化することです。
淡水化の謎解き
塩水から塩を除去するプロセスである淡水化は、単純に聞こえます。ただし、実際にははるかに複雑です。塩水を飲用にするには、大量のエネルギー (通常は化石燃料) が必要であり、環境に有害な廃棄物を残すことがよくあります。
工場自体も、さまざまな環境保護基準に準拠する必要があります。これには正当な理由がありますが、コストの増加により、被災地ではすでに高い水道料金がさらに上昇する可能性があります。淡水化技術の最近の進歩のおかげで、これはすべて変わる可能性があります.
グラフェン膜
マンチェスター大学の研究チームは最近、複雑な酸化グラフェン膜を使用したはるかに有用な脱塩方法を発見したと報告しました。このプロジェクトは、膜を使用してナノ粒子と有機分子を除去する以前の研究に基づいています。当時、フィルターには、海水に含まれる一般的な塩分を除去する方法がありませんでした.
問題は、水にさらされると膜が膨張し、小さな塩がフィルターを迂回することでした.研究とテストを通じて、チームは膨潤を防ぎ、細孔サイズを制御する方法を開発し、より優れたろ過を可能にしました.
海水淡水化に取り組む科学
膜は、顕微鏡レベルで塩をブロックすることによって機能します。塩が水に溶けると、水分子が塩分子の周りに一種の殻を形成します。膜の細孔は非常に小さいため、水分子は大きな塩分子なしで通過できます。このプロセスは、塩の 97% をブロックします。
共著者のジジョ・アブラハムとヴァス・シッデスワラ・カランギ博士によると、膜の細孔サイズを制御する能力により、脱塩だけでなく、他の多くのアプリケーションへの技術の可能性が開かれます。たとえば、科学者はイオンをサイズでフィルタリングできます。
未来への希望
酸化グラフェン フィルターの優れた点は、ラボで比較的簡単に作成できることです。特に、グラフェン格子は大量生産が難しく、ドリルで穴を開けなければなりません。
膨潤を軽減するために、チームは一般的なエポキシで作られた 2 つの壁の間にフィルターを挟むという、一見シンプルなソリューションを使用しました。この制限により、人々はフィルターを通過するものを微調整できます。
このフィルターの費用対効果のおかげで、経済的資源がほとんどない地域でも、淡水化プラントの数分の 1 のコストで真水の生産を開始できます。国連は、水不足は都市部と発展途上国でのみ増加すると推定しているため、この技術が完成するのは早ければ早いほどよい.
耐久性と掃除のしやすさの点でまだ改良が必要ですが、開発チームは、彼らの研究が差し迫った水の危機を緩和するのに役立つことを望んでいます.
