een snellere, beter en goedkoper ontziltingsproces verbeterd door koolstofnanobuisjes is ontwikkeld door NJIT-professor Somenath Mitra. Het proces creëert een unieke nieuwe architectuur voor het membraandestillatieproces door koolstofnanobuisjes in de membraanporiën te immobiliseren. Conventionele benaderingen van ontzilting zijn thermische destillatie en omgekeerde osmose.

"Helaas is de huidige membraandestillatiemethode te duur voor gebruik in landen en gemeenten die drinkwater nodig hebben, " zei Mitra. "Over het algemeen alleen industrie, waar restwarmte vrij beschikbaar is, maakt gebruik van dit proces. Echter, we hopen dat ons nieuwe werk verstrekkende gevolgen zal hebben en goede, schoon water voor de mensen die het nodig hebben."

Het proces wordt beschreven in "Ontzilting van water met behulp van Carbon Nanotube Enhanced Membrane Distillation, " door Mitra en zijn onderzoeksteam in het huidige nummer van de American Chemistry Society's Toegepaste materialen en interfaces . Promovendi Ken Gethard en Ornthida Sae-Khow werkten aan het project. Mitra is voorzitter van de vakgroep scheikunde en milieukunde.

Membraandestillatie is een waterzuiveringsproces waarbij verwarmd zout water door een buisvormig membraan gaat, holle vezel genoemd. "Denk aan je darmen, "zei Mitra. "Het is zo ontworpen dat de voeding er doorheen gaat, maar niet de afvalstoffen." membraandestillatie laat alleen waterdamp door de wanden van de holle buis, maar niet de vloeistof. Als het systeem werkt, drinkwater komt uit de netto stroom van waterdamp die van de warme naar de koele kant beweegt. Tegelijkertijd, zout of zout water passeert zoals lichaamsafval door de vezel zou gaan.

Membraandestillatie biedt verschillende voordelen. Het is een schone, niet-toxische technologie en kan worden uitgevoerd bij 60-90 C. Deze temperatuur is aanzienlijk lager dan conventionele distillatie waarbij hogere temperaturen worden gebruikt. Omgekeerde osmose maakt gebruik van relatief hoge druk.

Hoe dan ook, membraandestillatie is niet probleemloos. Het is kostbaar en het kan moeilijk zijn om het membraan goed en efficiënt te laten werken. "De grootste uitdaging " zei Mitra, "is het vinden van geschikte membranen die een hoge waterdampstroom stimuleren, maar voorkomen dat zout er doorheen gaat."

Mitra's nieuwe methode zorgt voor een beter membraan door koolstofnanobuisjes in de poriën te immobiliseren. De nieuwe architectuur verhoogt niet alleen de damppermeatie, maar voorkomt ook dat vloeibaar water de membraanporiën verstopt. Testresultaten laten een dramatische toename zien van zowel de vermindering van de zout- als de waterproductie. "Dat is een opmerkelijke prestatie en een die we met trots publiceren, ' zei Mitra.

Een ander voordeel is dat het nieuwe proces membraandestillatie bij een relatief lagere temperatuur kan vergemakkelijken, hogere stroomsnelheid en hogere zoutconcentratie. Vergeleken met een gewoon membraan, dit nieuwe destillatieproces laat hetzelfde niveau van zoutreductie zien bij een 20¿½C lagere temperatuur, en bij een debiet dat zes keer groter is.

"Samen leiden deze voordelen tot een groener proces dat membraandestillatie economisch concurrerend kan maken met bestaande ontziltingstechnologieën en we hopen dat het drinkwater kan leveren waar dit het meest nodig is, ' zei Mitra.