غشاء پیشرفته‌ای که هنگام تصفیه آب، الکتریسیته تولید می‌کند

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، در یک رویکرد بسیار غیرمنتظره در حوزه انرژی‌های تجدیدپذیر، محققان کره‌ای یک غشای پیشرفته ارزان قیمت تولید کرده اند که علاوه بر تولید برق می‌تواند فاضلاب، آب دریا یا آب‌های زیرزمینی را به آب آشامیدنی تبدیل کند.

گروهی از محققان مؤسسه علم و فناوری کره (KIST) و دانشگاه میونگجی، که هر دو در سئول واقع شده اند، مقاله جدیدی را منتشر کرده اند که تولید برق و غشای تصفیه برای بازیافت آب را توصیف می‌کند.

محققان ادعا می‌کند که این غشاء پیشرفته می‌تواند بیش از ۹۵ درصد از آلاینده‌های کوچک‌تر از صد میلیونیم متر، از جمله ذرات فلزات سنگین و میکروپلاستیک‌هایی را که از آن در آب باران قطب جنوب تا فلات تبت یافت می‌شود وسلامت انسان را به خطر می‌اندازند دفع کند. به نظر می‌رسد که این نوشیدنی بدون توجه به اسیدیته منبع آب نیز کار می‌کند و در محدوده pH ۱-۱۰ به خوبی عمل می‌کند.

این غشا یک ساندویچ دو لایه است که لایه بالایی یک پلیمر رسانا و لایه پایینی آن یک فیلتر متخلخل است. همانطور که آب آلوده روی لایه بالایی ریخته می‌شود، به صورت جانبی در سراسر غشاء حرکت می‌کند و جریان متقاطع یونی ایجاد می‌کند که می‌تواند به عنوان جریان الکتریکی با استفاده از الکترود‌هایی در دو انتهای غشاء برداشت شود.

این مطالعه ادعا می‌کند که این غشاء قابلیت تولید  انرژی بالا را در آزمایشات تجربی نشان داده است، نمونه اولیه آزمایشگاه کوچک است از این رو ارقام قدرت مربوطه نیز همینطور است. نتایج این مطالعه حداکثر سطح توان را  ۱۶.۴۴ میکرووات وانرژی تولید شده را حداکثر ۱۵.۱۶ میلی ژول در یک دوره زمانی نامشخص گزارش می‌دهد.   تولید برق در این فرایند پیوسته است و فقط ۱۰ میکرولیتر آب برای تولید برق برای بیش از سه ساعت کافی است.

محققان اکنون روی تحقیقات بعدی کار می‌کند تا کار خود را به اندازه مربوط به کارخانه افزایش دهد، یک بیانیه مطبوعاتی ادعا می‌کند که "از آنجایی که غشاء را می‌توان  با استفاده از یک فرآیند چاپ ساده بدون محدودیت اندازه تولید کرد، از این رو این محصول به دلیل هزینه‌های ساخت و زمان پردازش کم پتانسیل بالایی برای تجاری سازی دارد.

نویسنده اصلی، جی سو سانگ، این ماده را به عنوان یک منبع انرژی تجدیدپذیر نسل بعدی می‌بیند. او می‌گوید: به عنوان یک فناوری جدید که می‌تواند مشکل کمبود آب را حل کند و انرژی سازگار با محیط زیست را به طور همزمان تولید کند، همچنین کاربرد‌های بالقوه زیادی در سیستم مدیریت کیفیت آب و سیستم برق اضطراری دارد.

این مقاله در مجله Advanced Materials منتشر شده است.