Pitná voda do půl hodiny – nová metoda filtrace je efektivnější a využívá sluneční energii

Nedostatek pitné vody sužuje mnohé světové periferie a je reálné, že se v budoucnu stane závažným problémem i pro centrální země. Vědci z australské Monash University však inovovali nový filtrační materiál zvaný metal-organic framework (MOF), který čistí mořskou vodu od znečišťujících látek a je schopen denně produkovat nezanedbatelný objem pitné vody. Technologie rovněž spotřebovává výrazně méně energie, než jiné dosavadní metody filtrace. Práce australských vědců byla publikována v časopise Nature Sustainability.

MOF jsou extrémně pórézní struktury s obrovskou plochou. Pokud bychom rozprostřeli množství, které se vejde na jednu čajovou lžičku, pokryli bychom celé fotbalové hřiště. Podobně jako například aktivní uhlí jsou MOF ideálním materiálem pro zadržování velkých molekul.

Výzkumný tým však přišel s jeho upravenou variantou s názvem PSP-MIL-53, kterou použil pro zachycování krystalků soli a větších nečistot z mořské vody. Je-li materiál ponořen do vody, selektivně adsorbuje ionty a udrží je na svém povrchu. Během 30 minut byl PSP-MIL-53 schopen snížit celkové množství rozpuštěných pevných látek z 2 233 ppm na méně než 500 ppm. Pro srovnání - hodnota doporučená Světovou zdravotnickou organizací pro pitnou vodu činí 600 ppm.

Díky této technice byl materiál schopen za den produkovat až 140 litrů pitné vody na kilogram MOF. V okamžiku, kdy je adsorbér zanesen částicemi jej lze rychle a snadno vyčistit pro opětovné použití. Pro tento účel je adsorbér umístěn na slunce, díky čemuž se zachycená sůl uvolní za pouhé 4 minuty.

Tým rovněž dodává, že takto upravený MOF filtruje vodu výrazně rychleji než jiné techniky a vyžaduje méně energie. Oproti tomu například tepelné odsolování je energeticky velice náročné. Jiné technologie, jako reverzní osmóza, přináší řadu komplikací, jako použití chloru pro úpravu membrány, nebo zmíněnou vysokou energetickou spotřebu. Oproti tomu PSP-MIL-53 využívá sluneční záření, tedy obnovitelný zdroj energie.

Originální publikace: https://www.nature.com/articles/s41893-020-0590-x

Zdroj: New Atlas, zdroj titulní fotografie: Kate Joie, Unsplash