Изображение: Tavo Romann ( CC BY-SA 4.0 )
Что это
Нанотехнологии здесь: мембраны, чьи поры или поверхностная химия заданы в нанометровом масштабе: ламинаты оксида графена, поры углеродных нанотрубок, тонкоплёночные композиты с наночастицами. Надежда: больший поток и лучшее отсечение соли или загрязнений, чем у нынешних полимерных листов обратного осмоса.
Какую проблему закрывает
Опреснение и повторное использование стоков уже работают, и едят энергию и химию от обрастания. Лучшая мембрана срезала бы мощность и промывки. Тот же инструментарий изучают для отделения CO₂ и для слоёв электролизёров и топливных элементов.
Как работает
Исследователи складывают чешуйки или выращивают поры так, чтобы вода (или целевой газ) проходила, а соли: нет. Лабораторные купоны часто выглядят отлично. Модули, которые годы живут в Красном море или в городских стоках, реже. Коммерческий обратный осмос по-прежнему держат полиамидные плёнки, а не чудо-материалы.
Статус и участники
Работы по графену Университета Манчестера; мембранные программы NREL и национальных лабораторий; компании, делающие тонкоплёночный нанокомпозитный обратный осмос (скромный, но реальный класс изделий). Заголовки «графен опреснит мир» читайте как надежду, не как складской учёт.
Риски и пределы
Масштаб от квадратного сантиметра плёнки до завода на квадратный километр, плюс хлор, биоплёнка и цена. Безопасность наноматериалов в контакте с питьевой водой требует регулирования, не лозунгов.
Источники
Nair et al., Nature, 2012; Abraham et al., Nature Nanotechnology, 2017. Промышленный RO по-прежнему полиамид.