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Nanotubos de carbono (CNT) membranas têm um futuro brilhante para enfrentar a crescente necessidade do mundo para purificar a água do mar, dizem os pesquisadores em um estudo publicado na revista Dessalinização.
"Atualmente, cerca de 400 milhões de pessoas estão usando a água dessalinizada e foi projetada para 2025, que 14 por cento da população mundial serão forçados a usar água do mar", disse o Md. Eaqub Ali, da Universidade de Nanotecnologia de Malaya e Catalysis Research Center, em Kuala Lumpur, na Malásia. Ele diz membranas CNT engenharia têm o potencial para enfrentar os desafios atuais e futuros em purificação de água.
Para esforços para rever o estado de nanotubo de carbono membrana tecnologia e empurrar o campo para a frente, Ali e seus colegas foram selecionadas por um prêmio Elsevier Atlas.
Usinas de dessalinização já fornecem grande parte da água utilizada por pessoas de muitas partes do mundo, especialmente em Israel, Arábia Saudita, e Austrália. A mudança climática é só aumentar a demanda por água dessalinizada como uma maior evaporação e elevação dos mares limitar ainda mais fontes de água doce para uma população mundial em crescimento. Mas os métodos atuais para dessalinizar água têm um custo muito elevado em termos de energia, o que significa mais gases de efeito estufa eo aquecimento mais global.
Plantas existentes de dessalinização dependem de osmose inversa, destilação sob vácuo, ou uma combinação dos dois. Mas esses métodos são energia intensiva e dispendiosa.
Os nanotubos de carbono são tubos minúsculos hexagonais, feitas por folhas ondulantes do grafeno, disse Rasel Das, primeiro autor do artigo. Eles exigem pouca energia e pode ser projetado especificamente para rejeitar ou remover não só o sal, mas também poluentes comuns.
"Os poros ocas dos nanotubos de carbono são extremamente, extremamente pequeno", disse Ali. "No entanto, devido às suas propriedades químicas e físicas incríveis, eles permitem passes sem atrito de água através dos poros, mas rejeitam a maioria dos sais, íons e poluentes, dando-nos água purificada, provavelmente em sua melhor forma."
Essa propriedade sem atrito é também o que dá o CNT o potencial para purificar a água com tão pouca energia. E membranas de nanotubos de carbono vêm com outras regalias, Das adicionados, incluindo propriedades de auto-limpeza.
"O que faz com que os nanotubos de carbono especial é que eles têm propriedades citotóxicas", disse ele. Isso significa que as membranas naturalmente matar micróbios que poderiam entupir as suas superfícies. Como resultado, de nanotubos de carbono membranas têm o potencial para durar mais tempo e pode ser reutilizável.
Há ainda obstáculos a superar, co-autor do papel Sharifah Bee Abd Hamid disse. Membranas CNT estão agora caro para produzir, especialmente para usos em larga escala. A pesquisa também é necessária para produzir as membranas com poros de uma distribuição e tamanho mais uniforme.
"A maioria dos progressos na investigação de dessalinização está focada em demonstrar [a capacidade de membranas CNT] em pequena escala", disse ela.
Para as operações de maior escala, o trabalho é necessário para produzir membranas CNT em filmes finos ou compósitos de fibra de pano. Obtendo as membranas pronto para uso exigirá esforços no design material, as necessidades operacionais, e muito mais.
Se algum dia, estas membranas pode ser colocado em uso em jarros de filtragem de água ou garrafas, "para tratar diretamente da água salgada no ponto de utilização", diz Hamid, "é um sonho tornado realidade para muitos."
O Editor-in-Chief de Dessalinização , Nidal Hilal, disse sobre a pesquisa, "As fontes disponíveis de água estão a diminuir devido ao aumento do crescimento da população, a baixa precipitação, as demandas da indústria e regulamentos baseados saúde mais rigorosas competindo para o desenvolvimento agrícola e urbano.
Temos que buscar fontes alternativas de água, como a água do mar, águas pluviais, águas residuais e efluentes industriais. A filtração por membrana é considerado um dos processos mais promissores e amplamente utilizado para tratamento de água e de dessalinização ... Os nanotubos de carbono (CNT) têm mostrado grande potencial em água , tratamento de águas residuais e de dessalinização como eles têm muitas propriedades físico-químicas principais atraentes, com a capacidade de ser funcionalizado de modo a aumentar a sua afinidade e selectividade. "-Can engineered carbon nanotubes help to avert our water crisis?-bombs-"[PHYS]