نمک ‌زدایی از آب دریا با استفاده از فیلترهای حاوی نانولوله‌های کربنی

 در مقاله‌ای که جیسون ریزه، از دانشگاه استراتسلید، در نشریه Physics World
به چاپ رسانده است، درباره نقش نانولوله‌های کربنی در نمک‌زدای از آب توضیحاتی
ارائه کرده است. او معتقد است این روش می‌تواند راه حلی برای مشکل روز افزون کم آبی
باشد.

افزایش جمعیت جهان به شکلی است که تقاضا برای آب تا سال ۲۰۳۰ به میزان تقریبا ۳۰
درصد افزایش می‌یابد. در حال حاضر بیش از یک میلیارد نفر از مردم جهان دچار کمبود
آب آشامیدنی هستند. با افزایش ۳ تا ۶ درجه سانتیگراد دمای زمین، الگوهای بارشی
تغییر کرده و این وضعیت بدتر نیز خواهد شد. این گروه تحقیقاتی با مدل سازی
کامپیوتری نشان دادند که نانولوله‌های کربنی می‌تواند برای حل مشکل آب و تبدیل آب
غیر شرب به آب آشامیدنی کمک شایانی کند.

روش پیشنهادی آنها براساس اسمز است. اسمز پدیده‌ای است که در آن آب به‌طور طبیعی از
منطقه‌ای که غلظت نمک در آن کمتر است به منطقه‌‌ای که غلظت نمک در آن بیشتر است
حرکت کند. در روش ارائه شده توسط این گروه از اسمز معکوس استفاده شده است.

تصور کنید که یک مخزن بزرگ آب وجود دارد که توسط یک غشاء نفوذپذیر از هم جدا شده
است. نیمی از این مخزن با آب قابل شرب و نیم دیگر با آب دریا پر شده است. حرکت
طبیعی آب به شکلی است که از ناحیه آب قابل شرب، آب به‌سمت بخش حاوی آب دریا حرکت
می‌کند تا از مقدار غلظت املاح در آن بخش کاسته شود. اما در اسمز معکوس، فشار
بالایی روی قسمت حاوی آب دریا اعمال می‌شود که این کار فرآیند حرکت آب را معکوس
می‌کند. در نتیجه آب از بخش آب دریا به‌سمت بخش آب قابل شرب حرکت می‌کند و در نهایت
املاح باقی می‌ماند.

هرچند این روش برای زدودن املاح و مواد معدنی موجود در آب مناسب است اما به شکل
قابل ملاحظه‌ای مقرون به‌صرفه نیست زیرا تولید فشاری این چنینی بسیار پر هزینه است.
پژوهشگران نشان دادند که نانولوله‌های کربنی دارای نفوذپذیری بالایی هستند به‌طوری
که اگر از آنها به‌عنوان غشاء استفاده شود، ۲۰ برابر بیشتر از غشاءهای تجاری موجود
در بازار نفوذپذیر خواهند بود که این موضوع هزینه نمک‌زدایی را به‌شدت کاهش می‌دهد.
همچنین می‌توان با افزودن گروه‌های عاملی روی نانولوله‌های کربنی، به آنها خاصیت
دفع یون‌های نمک را اعطا کرد.