Νανοτεχνολογία: Μικροσκοπική συσκευή αφαιρεί το αλάτι από το θαλασσινό νερό

 Σύμφωνα με έρευνες αμερικανών επιστημόνων μια μικροσκοπική συσκευή είναι ικανή να αφαιρεί το αλάτι από το θαλασσινό νερό. Με τον τρόπο αυτό, δίνεται η δυνατότητα για τη δημιουργία φτηνών μικρής κλίμακας φορητών εγκαταστάσεων αφαλάτωσης. Οι εν λόγω εγκαταστάσεις θα μπορούν να δουλεύουν ακόμα και με μπαταρίες. Η ανακάλυψη είναι πολύτιμη για περιοχές που πλήττονται από ξηρασία.

 

 Επίσης, θα μπορούσαν να χρησιμεύσει σε περιπτώσεις καταστροφών του δικτύου ύδρευσης, κυρίως σε φτωχές χώρες. Ο Γιογνκιόν Χαν και οι συνεργάτες του στο τμήμα ηλεκτρολόγων μηχανολόγων και επιστήμης των υπολογιστών του πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ είναι οι εφευρέτες αυτής της καινοτομίας. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Nanotechnology. Μέχρι σήμερα, οι μεγάλες συμβατικές εγκαταστάσεις αφαλάτωσης εφαρμόζουν την τεχνολογία της "αντίστροφης όσμωσης". Η μέθοδος που ακολουθείται περιλαμβάνει την διέλευση θαλασσινού νερού μέσω ειδικής μεμβράνης, η οποία διακρατά το αλάτι. Ωστόσο η μέθοδος αυτή παρουσιάζει αρκετά μειονεκτήματα. Αρχικά αυτή η διαδικασία καταναλώνει πολύ ενέργεια.

Επίσης συχνά υπάρχει ο κίνδυνος να φράξει η μεμβράνη. Επιπλέον, οι εγκαταστάσεις είναι ογκώδεις, στάσιμες και ακριβές. Αντίθετα, η νέα εφεύρεση υπόσχεται αφαλάτωση από φορητές, φθηνές συσκευές. Βασίζεται στην αποκαλούμενη πόλωση της συγκέντρωσης των ιόντων. Η συγκεκριμένη διαδικασία λαμβάνει χώρα όταν ένα ρεύμα φορτισμένων ιόντων περνάει μέσα από ένα "κανάλι" επιλογής των ιόντων. Κατά μήκος του καναλιού, υπάρχει ένα ηλεκτρικό δυναμικό που απωθεί τα φορτισμένα σωματίδια. Η απώθηση αναγκάζει το υγρό να διαχωριστεί σε δύο ρεύματα, ένα με φορτισμένα και ένα με ουδέτερα σωματίδια. Στην συνέχεια, το θαλασσινό νερό διέρχεται μέσω της μεμβράνης - καναλιού και τα ιόντα του άλατος - καθώς επίσης οι τυχόν ιοί και οι άλλοι μικρο-οργανισμοί που υπάρχουν μέσα στο νερό - ωθούνται στο πλάι. Μετά τη διαδικασία, το πιο αλατισμένο νερό απομονώνεται και μένει μόνο το αφαλατωμένο νερό, το οποίο περνά μέσα από την μεμβράνη στην άλλη πλευρά.

 Εκτιμάται ότι η συσκευή πρόκειται να αποδώσει κατά 50%, δηλαδή αφαλατώνεται το μισό από το νερό που αρχικά χρησιμοποιείται. Το 99% του αλατιού έχει αφαιρεθεί από το ήμισυ της ποσότητας του νερού που έχει αφαλατωθεί. Οι ερευνητές κατόρθωσαν να φτιάξουν ένα νανο-τσιπ με εμβαδόν μόλις λίγων τετραγωνικών χιλιοστών, το οποίο αφαλατώνει δέκα μικρολίτρα νερού το λεπτό. Ωστόσο, πολλά τέτοια νανο-τσιπάκια μπορούν να συνδυαστούν σε μια μεγαλύτερη συσκευή ή εγκατάσταση αφαλάτωσης, που θα έχει πολλές πρακτικές εφαρμογές. Σύμφωνα με τους ερευνητές θα χρειαστεί να ενωθούν 1.600 τέτοια νανο-τσιπ πάνω σε μια ενιαία επιφάνεια, για να αφαλατώνουν 300 χιλιοστόλιτρα νερού ανά λεπτό. Εξάλλου, ήδη οι μελετητές έχουν κατοχυρώσει μια εμπορική πατέντα για την τεχνολογία του. Ωστόσο σύμφωνα με προβλέψεις χρειαστούν μερικά χρόνια για να βγει στην αγορά μια φορητή συσκευή, καθώς πρέπει να ξεπεραστούν διάφορα τεχνικά εμπόδια, όσο μεγαλώνει η κλίμακα εφαρμογής της νέας τεχνολογίας. Φυσικά, το κόστος μιας τέτοιας συσκευής είναι ανυπολόγιστο.

e-mail: radioactive1076@gmail.com