Do pitne vode s pomočjo ogljikovega filtra?
O pomenu vode za človeka in okolje verjetno ni potrebno izgubljati preveč besed, še manj pa o dejstvu, da je pitna voda izjemna dobrina in da jo kronično primanjkuje na marsikaterem koncu planeta. Zadnje še zdaleč ne velja le za nerazvite države. Znanstveniki iz Univerze v Manchestru so prišli do pomembnega odkritja, s pomočjo katerega bi lahko z enostavno filtracijo morske vode pridobili pitno vodo.
Grafen je tanek sloj ogljika, debeline enega atoma, kjer atomi tvorijo obliko satovja. Grafenov oksid je podoben grafenu, vendar je pokrit z molekulami hidroksilnih skupin. Več slojev grafenovega oksida tvori zelo tanko, a obenem močno membrano. Te membrane vsebujejo na milijone majhnih koškov grafenovega oksida, med katerimi so majhni kanali (kapilare) nano velikosti. Pred dvema letoma je skupina raziskovalcev pod vodstvom nobelovega nagrajenca Andrea Geima odkrila, da membrane grafenovega oksida ne prepuščajo plinov in pare, so pa vodoprepustne. Spoznali so, da voda zelo hitro prodira skozi membrane grafenovega oksida, medtem, ko zaustavi ostale pline in tekočine. Celo helij, ki se ga težko zaustavi, ni uspel prebiti membrane. Razlog tiči v dejstvu, da so sloji grafenovega oksida postavljeni tako, da prepuščajo zgolj eno plast vodnih molekul. V odsotnosti vode se kapilare tako skrčijo, da kot material, ne prepuščajo ničesar. Geimova ekipa je sedaj ugotovila, da membrane potopljene v vodo lahko zaustavijo vse molekule ali ione večje od 9 Å (1nm = 10 Å), medtem, ko ioni manjši od 9 Å potujejo skozi membrano kar 1000 krat hitreje od običajne difuzije.
Grafen bi tako lahko uporabili za enostavno razsoljevanje morske vode, pa tudi za čiščenje naftnih madežev v vodi. Ekipa raziskovalcev sedaj raziskuje možnost, da bi zmanjšali velikost grafenovega oksida na 6 Å, tako da bi lahko filtrirali tudi najmanjše soli v morski vodi. A za to bi morali preprečiti razširitev slojev grafenovega oksida ob stiku z vodo. Cilj raziskovalcev je narediti filtrirno napravo iz ogljikovih materialov, s katero bi lahko z ročno mehansko napravo iz morske vode pridobili pitno vodo.
Luka Hrovat
Vir: physicsworld.com
Foto: www.graphene.manchester.ac.uk/
