https://bodybydarwin.com
Slider Image

פילטר גרפן זה יכול להקל על שתיית מי ים

2022

מחקר חדש שפורסם מוקדם יותר השבוע בכתב העת Nature Nanotechnology עשוי להיות צעד חשוב בדרך לייצור מים מותפלים - מים בהם מוסרים מלח בכדי להפוך אותם לבטוחים לשתייה - אפשרות מעשית עבור יותר מהעולם. חוקרים מאוניברסיטת מנצ'סטר שינו קרומי תחמוצת גרפן, סוג של קרום חדיר באופן סלקטיבי המאפשר לחלק מהמולקולות לעבור תוך שמירה על אחרים, כדי לאפשר למים לעבור תוך לכידת יוני מלח. זה בעצם מסננת מולקולרית.

חשובה למצוא מקורות חדשים למים מתוקים, מכיוון שכ- 20 אחוז מאוכלוסיית העולם - 1.2 מיליארד איש - חסרים גישה למי שתייה נקיים, על פי האו"ם. זהו מספר שצפוי לגדול ככל שהאוכלוסיות יגדלו ואספקת המים הקיימת תדלדל, בין היתר בגלל שינויי האקלים. מציאות זו הובילה את מי להציע כי "הבלאגן הזהב" הבא בעולם יהיה למים. לאחרים יש גישה פחות רצינית, בדאגה שמלחמות העתיד יילחמו על פני מים. והדאגה הזו אינה חסרת זכות: המלחמה המשתוללת כיום בתימן קשורה, לפחות בחלקה, לסכסוכים במים.

אך בעוד מים מתוקים הם נדירים (שלושה אחוזים בלבד מהמים בעולם הם טריים) המים עצמם אינם. כדור הארץ מכיל יותר מ -70 אחוז מים, אך 97 אחוזים בלתי ניתנים לבחירה מכיוון שהוא מלח או מליחים (תערובת של מלח ומים טריים). לבלוע מדי פעם של מי ים בזמן השחייה הצידה, שתיית מי מלח מסוכן לבני אדם - זה מוביל להתייבשות ובסופו של דבר למוות. מכאן המרופד המפורסם מהחרוז של המרינה העתיקה : "מים, מים בכל מקום, ואף לא טיפה לשתות."

התפלה יכולה להיות פיתרון. אחרי הכל, הטכניקה כבר מיושמת באזורים של המזרח התיכון ואיי קיימן. עם זאת, שתי הטכניקות הנהוגות כיום בזיקוק פלאש שלב רב-שלבי, המהווה פלאש מחמם חלק מהמים לאדים דרך סדרה של חילופי חום, ואוסמוזה הפוכה, המשתמשת במשאבה בלחץ גבוה כדי לדחוף את מי הים דרך הפוך ממברנות אוסמוזה להוצאת יונים וחלקיקים ממי השתייה. יש כמה חסרונות מרכזיים.

שיטות התפלה נוכחיות הן עתירות אנרגיה ומייצרות השפעה סביבתית לרעה. כתב רם דוונתן חוקר במנהל האנרגיה והסביבה במעבדה הלאומית של צפון-מערב פסיפיק, במאמר המלווה את המחקר. יתר על כן, ייצור אנרגיה צורכת כמויות גדולות של מים ויוצרת שפכים שיש לטפל בהם באמצעות עודף אנרגיה.

קרומי תחמוצת גרפן מראים הבטחה כתחליף זול יחסית, מכיוון שניתן לייצר אותם בזול במעבדה ולמרות שמים עוברים דרכם בקלות, מלחים לא. עם זאת, כאשר הם שקועים במים בקנה מידה גדול, קרומי תחמוצת הגרפן נוטים להתנפח במהירות. לאחר התנפחות, הממברנות לא רק מאפשרות למים לעבור, אלא גם יוני נתרן ומגנזיום, כלומר מלח, ומנצחים את מטרת הסינון.

מחבר המחקר רחול נאיר ועמיתיו גילו שעל ידי הצבת קירות עשויים שרף אפוקסי משני צידי תחמוצת הגרפן הם יכולים לעצור את ההתפשטות. ועל ידי הגבלת הקרומים עם שרף, הם הצליחו לכוונן את גודל הנימים שלהם כדי למנוע ממלחים שגויים לתפוס טרמפ על מולקולות מים.

השלב הבא יהיה לבחון את זה בסולם תעשייתי כדי לבדוק אם השיטה מתקיימת. אם זה עובד, אנשים רבים עשויים פשוט לשתות את זה (כוס מים).

נהייתי סייבורג לנהל את הכאב הכרוני שלי

נהייתי סייבורג לנהל את הכאב הכרוני שלי

16 כלי מטבח חיוניים מרחבי העולם תמורת 20 דולר ומטה

16 כלי מטבח חיוניים מרחבי העולם תמורת 20 דולר ומטה

שמור פתית שלג במשך עשרות שנים

שמור פתית שלג במשך עשרות שנים