Bilim İnsanları, Deniz Suyu Tuzdan Arındırma'yı Daha Temiz Ve Daha Çevre Dostu Hale Getirmek İçin Yeni Toksik Olmayan Kaplamalar Geliştirdi

KAUST araştırmacıları tuzdan arındırma zarlarını temizlemek için kullanılabilecek kaplamalar geliştirmiştir. Toksik olmayan kaplamalar, deniz suyu tuzdan arındırma için kullanılan ters ozmos sistemlerinde zararlı kimyasallara daha güvenli ve etkili bir alternatif sağlayabilir.

Ters ozmoz tuzdan arındırma işlemi, tatlı içme suyu üretmek için deniz suyunu yarı geçirgen bir membrandan filtrelemek için basınç kullanır. Bu teknoloji diğer tuzdan arındırma yöntemlerine göre daha enerji verimli olsa da, performansı membran yüzeyindeki bakteri ve diğer mikroorganizmaların büyümesiyle engellenebilir.

Dr. Maria Fernanda Nava Ocampo şunları söyledi: "Bu biyofilm, suyun kolayca geçmesine izin vermeyen bir tabaka oluşturur." dedi Johannes Vrouwenvelder. "Biyofouling'i kontrol etmenin mevcut tüm yöntemleriyle ilgili en büyük sorunlardan biri, biyofilmi membran sisteminden tamamen çıkaramamaları ve kalıcı kirlenme ile sonuçlanmasıdır. Bu da enerji tüketiminin artmasına ve kontrol kimyasallarının denize boşaltılmasına yol açacaktır."

Diğer kaplamalar genellikle zararlı kimyasallardan yapılmış olsa da, yeni polielektolit kaplama membrana toksik bağlayıcılar takma ihtiyacını önler. Ayrıca tuzlu su ve artan akış ile sistemden güvenli bir şekilde boşaltılabilir, böylece membran yüzeyinde biyofilm olmaz.

Nava-Ocampo şunları söyledi: "Kaplamamızın avantajı, elektrostatik etkileşim yoluyla yüzeye yapışmasıdır, bu nedenle kimyasal kullanmak zorunda değiliz." "Filmi ön işlemeden de kaplayabiliriz. Film sistemde kalır, kaplamayı tuzdan arındırma için kullanılan aynı akımdan geçirmemiz yeterlidir."

Ekip, oluşturdukları kaplamayı, ters osmoz tuzdan arındırma tesisindeki koşulları simüle eden küçük bir cihaz olan membran kirlenme simülatörü kullanarak test etti. Membran yüzeyinde bir tabaka oluşturmak için kaplamayı sistemde beş kez dolaştırdılar ve biyofilm büyümesini teşvik etmek için biyolojik olarak parçalanabilir besinler eklediler.

8 gün sonra, araştırmacılar kaplamayı çıkarmak için sistemi 24 saat boyunca yüksek akışlı, yüksek tuzlu bir çözelti ile sifonu çektiler. Ekip, kaplamalı filmin performansını kaplamasız kontrolle karşılaştırdı.

Bir iletim elektron mikroskobu kullanan araştırmacılar, kaplamanın tuzlu suda sabit kaldığını ve tuzdan arındırma için uygun hale getirdiğini buldular. Su akış yoğunluğunu ve su tuzluluğunu artırarak, ekip kaplamayı ve bağlı biyofilmi zardan başarıyla çıkarmayı başardı.

Bu temizleme işleminden sonra, kaplamalı membrandan sıvı akışı kaplamasız kontrolün iki katıydı.

Nava-Ocampo, "Bu, teknolojimizin daha iyi temizlik potansiyeline sahip olduğunu gösteriyor." dedi. "Bir sonraki adım, daha büyük ölçekte daha etkili ve dayanıklı hale getirmektir."