Το Φίλτρο Νερού του Μέλλοντος είναι από Γραφένιο

Όπως έχουμε γράψει και σε παλαιότερο άρθρο, παρακολουθούμε στενά τις εξελίξεις στην τεχνολογία των φίλτρων νερού. Το γραφένιο που ανακαλύφθηκε πρόσφατα, αποτελεί ίσως την καλύτερη λύση για το μέλλον των φίλτρων νερού.

Για γρήγορα και μακράς διάρκειας αποτελέσματα, κάποιοι επιστήμονες προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν το γραφένιο ως φίλτρο νερού. Μπορεί να μετατραπεί σε μία εξαιρετικά λεπτή μεμβράνη, καλύτερη ακόμα και από τη μεμβράνη της αντίστροφης όσμωσης, φιλτράροντας τα βλαβερά στοιχεία και τους μολυντές του νερού.

Οι μοναδικές ιδιότητες του γραφενίου, το κάνουν ιδανικό ώστε να χρησιμοποιηθεί ακόμα και για αφαλάτωση. Υπάρχει όμως ένα βασικό μειονέκτημα στην χρήση του γραφενίου σε μαζική κλίμακα. Το να παράγεις μεμβράνες με στρώσεις λεπτές όσο ένα άτομο γραφενίου είναι μία εξαιρετικά πολύπλοκη και δύσκολη διαδικασία που μπορεί να σκίσει το λεπτό κι ευαίσθητο αυτό υλικό, δημιουργώντας ουσιαστικά σκισμές από όπου μπορεί να διαρρεύσει βρώμικο και αφιλτράριστο νερό.

Αυτή την περίοδο, μηχανικοί από το περίφημο MIT , το Oak Ridge National Laboratory και το King Fahd University of Petroleum and Minerals (KFUPM) ανακάλυψαν μία διαδικασία ώστε να επιδιορθώνουν αυτά τα σκισίματα. Γεμίζουν αυτές τις ρωγμές χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό χημικής εναπόθεσης και τεχνικής πολυμερισμού. Η ομάδα έπειτα χρησιμοποιεί μία διαδικασία που ανέπτυξε προηγουμένως ώστε να δημιουργήσει μικροσκοπικούς και ομοιόμορφος πόρους στο υλικό, τόσο μικρούς ώστε να περνάει μόνο καθαρό νερό.

Μηχανικοί από το MIT και άλλους γνωστούς οργανισμούς επεξεργάζονται το γραφένιο για να το χρησιμοποιήσουν στην κατασκευή σύγχρονων φίλτρων νερού

Συνδυάζοντας αυτές τις τεχνικές, οι ερευνητές μπόρεσαν να κατασκευάσουν μία μεμβράνη γραφενίου χωρίς τα προαναφερθέντα μειονεκτήματα, στο μέγεθος ενός μικρού κέρματος. Το μέγεθος της μεμβράνης είναι σημαντικό: Για να μπορέσουν οι εταιρίες φίλτρων νερού να εκμεταλλευτούν εμπορικά αυτές τις μεμβράνες, θα πρέπει αυτές να έχουν μέγεθος κάποιων εκατοστών και όχι χιλιοστών.

Στα πειράματα, οι ερευνητές πίεσαν νερό μέσα από τη μεμβράνη και ανακάλυψαν ότι το νερό περνάει από τη μεμβράνη με διαπερατότητα που συγκρίνεται με αυτήν των μεμβρανών αντίστροφης όσμωσης. Αξίζει να αναφερθεί ότι μία μεμβράνη αντίστροφης όσμωσης φιλτράρει με διαπερατότητα 0,0001 μικρά. Το ένα μικρό ισούται με ένα εκατομυριοστό. Για να καταλάβετε για τί μεγέθη μιλάμε, αρκεί να αναφέρουμε ότι το κεφαλάκι μίας τρίχας από τα μαλλιά σας, έχει διάμετρο 100 μικρά.

Ο Eohit Karnik, συνεργάτης καθηγητής στο MIT, λέει ότι τα αποτελέσματα αυτής της ομάδας, αποτελούν την πρώτη επιτυχία στο “βούλωμα” τρων ρωγμών στο γραφένιο και άρα την πρωτοπόρο λύση στην χρήση του γραφενίου ως φίλτρο νερού.

Οι μεμβράνες αντίστροφης όσμωσης που υπάρχουν αυτή τη στιγμή και μπορούν να αφαλατώσουν θαλασσινό νερό, είναι αρκετά πυκνές, στο μέγεθος περίπου των 200 νανομέτρων. Ο στόχος των μεμβρανών από γραφένιο είναι να είναι 600 φορές πιο λεπτές από τις υπάρχουσες μεμβράνες. Έτσι επιτυγχάνεται καλύτερη ροή νερού.