SME
Sobota, 20. apríl , 2019

O osem rokov bude štvrtina ľudí bez pitnej vody. Zachrániť ich môže grafén

Nový typ membrány dokáže filtrovať soľ z vody za nižšiu cenu.

Chlapec pije vodu v indickej dedine Naí Bastí vo Svetový deň vody 22. marca 2017.Chlapec pije vodu v indickej dedine Naí Bastí vo Svetový deň vody 22. marca 2017.(Zdroj: ILUSTRAČNÉ FOTO - TASR/AP)

BRATISLAVA. Ľudstvu sa míňajú zásoby pitnej vody. Viac ako 700 miliónov ľudí jej v súčasnosti nemá dostatok. O osem rokov sa podľa reálnych odhadov toto číslo viac ako zdvojnásobí. Najviac budú trpieť krajiny v oblasti rovníka a na južnej pologuli.

Suché prímorské oblasti by mohlo zachrániť odsoľovanie morskej vody, ktoré je však v súčasnosti drahé a finančne náročné. Obrovské náklady by mohol výrazne znížiť nový objav - membrána z oxidu grafénu, ktorá oddelí vodu od soli ako sitko.

Predstavili ju v štúdii vo vedeckom časopise Nature Nanotechnology.

Výhodnejší grafén

Grafén prvýkrát izolovali a opísali v roku 2004 vedci z univerzity v Manchesteri. Materiál sa skladá z jedinej vrstvy atómov uhlíka usporiadaných do mriežky. Má neobvyklé vlastnosti, najsľubnejšia z nich je elektrická vodivosť. Vyrobiť materiál vo veľkých množstvách je však dodnes drahé.

Membrána oxidu grafénu sa vyrába jednoducho. „Môžeme ho ako atrament alebo iný roztok rozliať na substráte alebo pórovitom materiáli. Potom ho môžeme používať ako membránu. Pokiaľ ide o rozšíriteľnosť a náklady na materiál, oxid grafénu môže byť výhodnejší ako jednovrstvový grafén,“ povedal pre web BBC News vedúci štúdie Rahul Nair.

Póry v membráne dokážu filtrovať nanočastice, organické molekuly aj väčšie molekuly solí. Na odfiltrovanie bežných solí potrebovali vedci póry zmenšiť. Membránu preto umiestnili medzi vrstvy epoxidovej živice, aby zabránili naťahovaniu a zväčšovaniu pórov.

„Je to prvá ukážka toho, že môžeme kontrolovať rozostup (pórov v membráne) a že môžeme robiť odsoľovanie, čo predtým nebolo možné. Ďalším krokom je ekonomicky porovnať oxid grafénu s materiálmi, ktoré sú dostupné na trhu,“ dodáva Nair.

Polyméry a osmóza

V súčasnosti sa na filtrovanie vody v odsoľovacích zariadeniach využívajú membrány na báze polymérov. Do výstavby filtračných zariadení investujú mnohé krajiny veľké peniaze. Pripravujú sa na úbytok pitnej vody, ktorý je vyvolaný nadmernou spotrebou aj vplyvom klimatických zmien.

V súčasnosti nemá prístup k pitnej vode približne 700 miliónov ľudí. Do roku 2025 má ich počet podľa Organizácie Spojených národov vzrásť až na 1,8 miliardy.

Jednu z najväčších odsoľovacích prevádzok na svete spustili do plnej prevádzky v Izraeli minulý rok. Volá sa Sorek a funguje na princípe reverznej osmózy s polymérovými membránami.

Kedysi sa Izrael spoliehal len na podzemnú vodu a dážď, dnes už majú v krajine vrátane Soreku štyri odsoľovacie polia. Sorek vyrába až 20 percent spotrebovanej pitnej vody pre domácnosti. Spolu pokrýva odsolená voda až 40 percent celkovej spotreby vody v krajine.

Odsoľovacie zariadenia na báze reverznej osmózy ako Sorek, filtrujú vodu cez polymérové membrány s dostatočne malými pórmi. Voda cez ne prenikne, ale ióny solí nie. Ich prevádzka je však drahá pre veľkej spotrebe elektrickej energie.

V Izraeli tieto náklady znížili vďaka efektívnejším čerpadlám a odsoľovanie by malo zlacniť aj použitie membrán z oxidu grafénu. Technológia by potom mohla byť dostupná aj pre chudobné krajiny, ktoré sužuje nedostatok pitnej vody.

DOI: 10.1038/nnano.2017.21

Na spracúvanie osobných údajov sa vzťahujú Zásady ochrany osobných údajov a Pravidlá používania cookies. Pred zadaním e-mailovej adresy sa, prosím, dôkladne oboznámte s týmito dokumentmi.

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. TOP desať gréckych ostrovov na letnú dovolenku 2019
  2. Čerpáte úver? Na toto by ste určite mali myslieť
  3. Až vďaka chorobe objavila svoj talent
  4. Pre učiteľov je dôležité, aby sa navzájom inšpirovali
  5. Vie sa vaša pokladnica spojiť s finančnou správou?
  6. Kaufland začal s predajom slovenských uhoriek bez fólie
  7. Jozef Miloslav Hurban sa dostal do vesmíru
  8. Bulharsko: Najlepšie miesta na dovolenku pri mori
  9. Čo robí dobrého zamestnávateľa dobrým?
  10. 7 kritických situácií na cestách. Ohrozujú každého vodiča
  1. TOP desať gréckych ostrovov na letnú dovolenku 2019
  2. Bim Challenge 2019
  3. Čerpacie stanice OMV Slovensko budú otvorené aj počas sviatkov
  4. Z Fondu malých projektov je možné získať až 50-tisíc eur
  5. Grilovacia sezóna je zahájená!
  6. Moderné bývanie v Žiline v 30-tych rokoch 20. storočia
  7. Čerpačky OMV na Slovensku majú dvere otvorené aj počas sviatkov
  8. Funkce pro Slovensko: navigace na čísla popisná i bez ulic! Mio
  9. Projekt CEC spojil študentov ekonomických univerzít troch štátov
  10. Kúzlo pravidelného investovania
  1. Bulharsko: Najlepšie miesta na dovolenku pri mori 22 515
  2. TOP desať gréckych ostrovov na letnú dovolenku 2019 9 584
  3. 7 kritických situácií na cestách. Ohrozujú každého vodiča 8 975
  4. Čerpáte úver? Na toto by ste určite mali myslieť 7 842
  5. Čo upiecť na Veľkú noc? 5 skvelých dezertov Adriany Polákovej 6 792
  6. Idete stavať dom? Päť vecí, ktoré potrebujete vedieť 5 522
  7. Kaufland začal s predajom slovenských uhoriek bez fólie 4 490
  8. Vie sa vaša pokladnica spojiť s finančnou správou? 4 119
  9. Čo robí dobrého zamestnávateľa dobrým? 3 598
  10. Pre učiteľov je dôležité, aby sa navzájom inšpirovali 3 341

Téma: Ceny energií 2018


Článok je zaradený aj do ďalších tém Grafén

Hlavné správy zo Sme.sk

Boris Zala.
Stĺpček Jakuba Fila

Ficov svet je slepý a hluchý, preto chce zapchať oči a uši aj verejnosti

Smeráci nechcú vidieť obmedzovanie.

Jakub Filo.
Donald Trump.
Ilustračné foto.

Neprehliadnite tiež

Sépia v laboratóriu. Sú vyberavé čo sa jedľa týka, ale aj náročné na podmienky.
Viera Skákalová je vedúcou výskumu v slovenskej firme Danubia NanoTech, ktorá sa okrem iného venuje aj výrobe grafénu. V ruke drží vzorku oxidu grafénu, ktorú získali oxidáciou grafitu.
Vizualizácia mriežky grafénu, ktorá je tvorená zo šesťuholníkov z atómov uhlíka.

Prijmeme existenciu mimozemského života?

Analyzovali reakciu na život vo vesmíre.

Ilustračné foto.
Podcast Klik

Elektrické kolobežky nakoniec (asi) zaplavia aj Bratislavu. Ako sa s nimi žije?

Komentovaný prehľad technologických správ.

Podcast Klik denníka SME.