Тысячи специалистов работают над совершенствованием систем фильтрации воды и её опреснения, чтобы увеличить их мощность и, по возможности, снизить стоимость. Эти установки используются по всему миру для получения жизненно важного для человека ресурса, питьевой воды. Правда, зачастую их эксплуатация стоит гораздо дороже самих установок. Именно поэтому сотрудники МТИ работают над принципиально новой системой опреснения и фильтрации воды.

Опреснение и фильтрация

Вода, годная в употребление без дополнительной обработки, встречается в природе не так уж часто. Даже пресная вода зачастую содержит в себе посторонние включения, которые, как минимум, снижают её вкусовые качества, а то и делают совершено непригодной для питья. Обычно в состав воды из самых разных источников входят механические включения разного размера, химические составляющие (кислоты, соли, щёлочи и ионы тяжёлых металлов), а также различные болезнетворные патогены. Пить её неприятно и не очень полезно для здоровья, особенно в долгосрочной перспективе. Для её очистки, обеззараживания и опреснения используются специальные установки, они очищают воду при помощи многоуровневых фильтров, убирают из неё все соли и обеззараживают. Конечно, они чрезвычайно громоздкие и дорогие, но самая большая проблема заключается в их обслуживании. Фильтры и мембраны постоянно забиваются, на них накапливаются отложения, а обслуживание и замена в итоге выливаются в ещё большие траты.

Сотрудники Массачусетского технологического института потратили около десяти лет на различные изыскания, чтобы на их основе создать работающий прототип опреснительной установки, которая не требует наличия никаких фильтров.

Фильтрация без фильтров

Исследовательская группа из Массачусетского технологического института долго изучала процессы ионизации, протекающие в воде, прежде чем создала пробную модель новой системы фильтрации. Даже на начальном этапе она показала хорошие результаты, продемонстрировав жизнеспособность самой идеи. В основе нового метода очистки воды находятся ионообменные процессы, протекающие в водной среде. При этом не используются фильтры в привычном их понимании. Обычно для удаления из воды примесей применяют механические фильтры с порами разной величины, а также различные сорбенты, поглощающие определённые виды загрязнений.

В новом опреснителе ничего этого нет, здесь используется только электричество. Его принцип действия основан на взаимодействии ионов с электродами, при этом в качестве электродов выступают мембраны, между которыми протекает вода. Именно на них оседают все посторонние включения: ил, растворённые соли и даже болезнетворные микроорганизмы. Поскольку в устройстве отсутствуют хоть какие-то фильтры, их не нужно чистить или менять время от времени. Для очистки опреснителя необходимо всего лишь приложить к мембранам обратный заряд, чтобы они оттолкнули от себя все отфильтрованные частицы, после чего останется лишь промыть его водой.

На текущий момент исследовательская группа работает над увеличением производительности и переходом к более масштабной модели. По словам учёных, их изобретение позволит получить бесконечный источник водоснабжения для удалённых от цивилизации районов. Для его работы необходимо лишь электричество. Энергопотребление опреснителя настолько мало, что с этим справляется обычная солнечная батарея.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!