Hooman Chamani, een doctoraat kandidaat in Ottawa, wordt gemotiveerd door één ding:de wereldwijde watercrisis op een milieuvriendelijke manier aanpakken. Het klinkt misschien simpel, maar tot voor kort, het was niet.

Nutsvoorzieningen, dankzij zijn werk samen met Dr. Christopher Lan en Dr. Takeshi Matsuura, professoren aan de afdeling Chemische en Biologische Technologie aan de Universiteit van Ottawa, en hun onderzoeksteam, Joanne Woloszyn en Dr. Dipak Rana, er is een natuurvriendelijke maar commercieel haalbare oplossing geïdentificeerd die de huidige ontziltingstechnieken verbetert.

Hun werk, "Poriebevochtiging bij membraandestillatie:een uitgebreid overzicht, " werd onlangs gepubliceerd in het prestigieuze wetenschappelijke tijdschrift van Vooruitgang in materiaalkunde en identificeert gecommercialiseerde "membraandestillatie" als een groene oplossing om te reinigen, drinkbaar water.

"Met de gecommercialiseerde membraandestillatie op grote schaal, kunnen we op weg naar een oplossing voor de watercrisis, " legt hoofdauteur Hooman Chamani uit.

De blauwe planeet

Terwijl de aarde grotendeels bedekt is met water, de beschikbaarheid van natuurlijk zoet water is relatief laag, die slechts 2,5 procent van zijn hydrosfeer vertegenwoordigen, met de resterende 97,5 procent zout water.

Met de groeiende bevolking, net als de vraag naar water, die de beperkte hoeveelheid onder druk zet.

"Meer dan twee miljard mensen over de hele wereld hebben geen toegang tot veilig drinkwater, " legt Hooman Chamani uit. "Zelfs in Canada, gezegend met overvloedige zoetwaterbronnen, vind je regio's die te kampen hebben met watertekorten. Menselijke activiteiten zoals verstedelijking en industrialisatie voeden het probleem door de beschikbare zoetwaterreserves te vervuilen. In aanvulling, weersverandering als gevolg van de opwarming van de aarde in de afgelopen decennia draagt ​​in grote mate bij aan het wereldwijde watertekort."

Ontzilting is het proces waarbij zouten en mineralen uit zout water worden verwijderd om zoet water te verkrijgen.

"De state-of-the-art techniek voor ontzilting van zeewater is omgekeerde osmose, ", zegt senior auteur Christopher Lan. "Echter, een groot nadeel van deze techniek is het onvermogen om sterk geconcentreerde pekel (zout water) te ontzilten. Een alternatieve methode voor ontzilting, die beter is toegerust om zeer zoute oplossingen aan te kunnen, is membraandestillatie."

Membraan poriënbevochtiging

Dus, als membraandestillatie een betere manier is om schoon water te krijgen, waarom is het nog niet op grote schaal gecommercialiseerd?

Volgens de onderzoekers is het meest overheersende nadeel van membraandestillatie wordt "membraanporiebevochtiging" genoemd.

"Als dit probleem is opgelost, het is zeer waarschijnlijk dat membraandestillatie omgekeerde osmose zal vervangen als de meest gebruikte ontziltingstechniek, ", zegt Takeshi Matsuura. "We hebben geprobeerd membraandestillatie commercieel levensvatbaarder te maken, vooral door het probleem van de poriënbevochtiging vanuit zijn fundamentele aspect aan te pakken. In het overzichtsartikel we hebben een uitgebreid overzicht van recente ontwikkelingen gepresenteerd, inclusief die van ons, om te voorkomen dat de membraanporiën nat worden."

"In onze recensie we bespreken alle aspecten van poriebevochtiging, wat de meest kritische uitdaging is van membraandestillatie, om met de meest geavanceerde kennis op dit gebied beter inzicht te geven in dit ongewenste fenomeen."

Veilig voor ons en het milieu

"De afgekeurde pekel van omgekeerde osmose is zeer geconcentreerd, en de verwijdering ervan is een kritieke uitdaging voor het milieu geworden, " zegt Hooman Chamani. "Daarom, het behandelen van sterk zoute pekel met behulp van gecommercialiseerde membraandestillatie helpt niet alleen om meer mensen van drinkwater te voorzien, maar ook om pekel te beheren en het milieu veilig te houden."

Maar het is geen eenvoudige taak.

"Na vele jaren op dit gebied te hebben gewerkt, onze groep identificeerde poriebevochtiging als een van de meest kritieke problemen van membraandestillatie, " concludeert Dr. Christopher Lan. "Hooman Chamani daagde dit probleem uit, resulterend in een aantal publicaties met een grote impact. Hij is een van de beste Ph.D. studenten die we ooit in ons lab hebben gehad, en hij wordt gedreven door één doel:een oplossing vinden voor de watercrisis door membraandestillatie op grote schaal te commercialiseren."