Разработан метод абсолютной очистки воды от органических загрязнений

Фото: Melanie Gonick / MIT
Фото: Melanie Gonick / MIT

Исследователи разработали новый метод удаления нежелательных соединений из воды. Он основан на электрохимическом процессе и позволяет избирательно удалять органические загрязнители.

Чистая вода, пригодная для питья и гигиены, превращается в дефицит. Производственные отходы загрязняют ее, делают опасной не только для употребления человеком, но и для окружающей среды. Ученые давно работают над проблемой очистки воды, но до настоящего момента не существовало эффективного способа удаления загрязняющих веществ с очень малой концентрацией.

Дело в том, что существующие системы для борьбы с разбавленными загрязнителями основаны на мембранной фильтрации, а она дорогостояща и имеет ограниченную эффективность при низких концентрациях. Для проведения химических реакций, на которых основан процесс, требуется высокие напряжения, которые могут вызвать побочные реакции.

Новый метод, разработанный в Массачусетстком технологическом институте, может обеспечить удаление нежелательных веществ при любом уровне их содержания в воде.

Метод основан на системе, где вода течет между химически обработанными поверхностями, которые служат положительным и отрицательным электродами. Поверхности электродов покрыты особыми материалами, обладающими окислительно-восстановительными свойствами. Материалы настраиваются на захват (создание сильной химической связи) определенного типа молекулы загрязнителя при помощи изменения напряжения на электродах.

Команда продемонстрировала удаление различных пестицидов из раствора. Исследователи обнаружили, что созданная система может эффективно удалить их молекулы даже при концентрации одна молекула загрязнителя на миллион молекул воды.

Данная система дает возможность создать безотходное производство, поскольку все нежелательно растворенные в воде вещества можно извлечь и вернуть в процесс. При этом для работы не требуется специальных химикатов, которые вредны сами по себе, как в других типах устройств.

Исследователи продолжают работу, чтобы расширить возможности применения прототипа против разных типов загрязнителей, и не только в промышленности, но и в естественных условиях.

Ученые подчеркивают, что система работает при относительно низких напряжениях, что обеспечивает экономическую выгоду и доступность в различных сферах применения.

Исследование опубликовано в журнале Energy & Environmental Science.

Также инженеры научились добывать воду даже из сухого воздуха.

Теги:

Читать еще на Чердаке: