Odsolování mořské vody pomocí grafenu

Grafen je uhlíkový nanomateriál, který je uspořádán na úrovni jednotlivých atomů v měřítku nanometrů, tedy miliardtin metru. Připomíná velmi jemné šestiúhelníkové rovinné pletivo, v jehož uzlech se nacházejí jednotlivé atomy uhlíku. Tato struktura vznikne zpracováním uhlíkových nanotrubiček tak, že se jejich válcovité útvary rozvinou do roviny. Tloušťka takto vzniklé vrstvy činí jen asi jednu třetinu nanometru.

Voda grafenem projde, ostatní molekuly nebo ionty v ní rozpuštěné nikoliv

Při sledování propustnosti membrán na bázi vrstev s grafenem nedávno vědci zjistili, že takto vytvořené membrány nepropouštějí většinu molekul ani iontů - s jedinou výjimkou. Touto výjimkou jsou molekuly vody, které se jako jediné vejdou do molekulárních otvorů v grafenovém pletivu. Např. kuchyňská sůl, tedy směs iontů sodíku a chloru, grafenem neprojde.
Tento princip objevili vědci asi před rokem. Odborníci firmy Lockheed Martin nyní chtějí rozvinout technologii tak, aby se na jejím základě dala vybudovat plnohodnotná a levná průmyslová výroba pitné vody. Jako termín si stanovili konec tohoto roku.

Současné metody odsolování vyžadují mnoho energie

Pitné vody je sice na Zemi celkově dostatek, není však rozmístěna tak, aby byla dostupná ve všech obydlených místech. Asi 44% světové populace se nicméně nachází v místech do 160 kilometrů (100 mil) od mořského pobřeží. Současné odsolovací technologie jsou však drahé. Jsou totiž založeny na odpařování a následném ochlazování vody, což vyžaduje značnou dodávku energie. Dovolit si je mohou většinou jen bohaté ropné emiráty. Další používanou metodou je tzv. reverzní osmóza, při níž je voda hnána pod velkým tlakem přes speciální filtry. Nicméně i zde je třeba velkého množství energie. S grafenem by mohly tyto energetické bariéry odpadnout.

Zdroje: Popular Science