Νανοτεχνολογία κατά λειψυδρίας

Συνολικά 880 εκατομμύρια άνθρωποι στον κόσμο δεν έχουν πρόσβαση σε καθαρό νερό, ενώ 2,7 δισεκατομμύρια δεν έχουν πρόσβαση σε επαρκείς εγκαταστάσεις υγιεινής, ανακοίνωσε σήμερα Παγκόσμια Ημέρα του Νερού, ο Ερυθρός Σταυρός.

Η επιστήμη έρχεται να τείνει χείρα βοηθείας σε ένα τόσο μεγάλο παγκόσμιο πρόβλημα. Για πρώτη φορά, η αφαλάτωση του θαλασσινού νερού είναι εύκολη και πρακτική!

Πρόκειται για το επιστημονικό επίτευγμα του Γιογνκιόν Χαν και των συνεργατών του από το τμήμα ηλεκτρολόγων μηχανολόγων και επιστήμης των υπολογιστών του πανεπιστημίου ΜΙΤ των ΗΠΑ, το οποίο δημοσιεύτηκε στο περιοδικό “Nature Nanotechnology”.

 

Η ερευνητική ομάδα κατάφερε να κατασκευάσει  μια μικροσκοπική συσκευή που αφαιρεί το αλάτι από το θαλασσινό νερό με τη βοήθεια φορητών συστημάτων αφαλάτωσης. Οι ερευνητές κατόρθωσαν να φτιάξουν ένα νανο-τσιπ με εμβαδόν μόλις λίγων τετραγωνικών χιλιοστών, το οποίο αφαλατώνει δέκα μικρολίτρα νερού το λεπτό!

Η εφεύρεση αυτή μπορεί να αποδειχθεί πολύτιμη καθώς μέχρι σήμερα, οι μεγάλες συμβατικές εγκαταστάσεις αφαλάτωσης  εφαρμόζουν την τεχνολογία της αντίστροφης όσμωσης. Με την τεχνολογία αυτή  εφοδιαζόμαστε  με πόσιμο νερό, αναγκάζοντας το θαλασσινό νερό να διέρχεται μέσω μιας μεμβράνης η οποία διακρατά το αλάτι. Η διαδικασία, όμως, έχει υψηλές απαιτήσεις σε ενέργεια και η μεμβράνη συχνά φράζει, ενώ οι εγκαταστάσεις είναι ογκώδεις, σταθερές και υψηλού κόστους.

Η νέα τεχνολογία, βασίζεται στην αποκαλούμενη πόλωση της συγκέντρωσης των ιόντων, που λαμβάνει χώρα όταν ένα ρεύμα φορτισμένων ιόντων περνάει μέσα από ένα «κανάλι» επιλογής των ιόντων. Κατά μήκος του καναλιού υπάρχει ένα ηλεκτρικό δυναμικό που απωθεί τα φορτισμένα σωματίδια. Έτσι, αναγκάζει το υγρό να διαχωριστεί σε δύο ρεύματα, ένα με φορτισμένα και ένα με ουδέτερα σωματίδια.
Το ποσοστό απόδοσης της συσκευής είναι 50%. Αφαλατώνεται το μισό από το νερό που αρχικά χρησιμοποιείται.

Οι ερευνητές εκτιμούν ότι θα χρειαστεί να ενωθούν 1.600 τέτοια νανοτσίπ πάνω σε μια ενιαία επιφάνεια, για την αφαλάτωση 300 χιλιοστόλιτρων νερού το λεπτό.

Ήδη η ομάδα του Χάν έχει  κατοχυρώσει μια εμπορική πατέντα για την τεχνολογία του. Παρ’ όλα αυτά  εκτιμάται ότι θα χρειαστούν κάποια χρόνια για την εμπορική αξιοποίηση αυτής, καθώς πρέπει να ξεπεραστούν διάφορα τεχνικά εμπόδια.