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韓國海水淡化奈米薄膜很持久,一個月後過濾效果仍高達99.99%

簡介KICT資深研究員兼韓國科學技術聯合大學院大學助理教授Yunchul Woo表示,同軸靜電紡絲奈米纖維膜在海水處理方面應用潛力高,也不會出現浸潤問題,適合應用在先導規模或是實際規模的薄膜蒸餾廠

奈米膜會自己掉嗎

韓國海水淡化奈米薄膜很持久,一個月後過濾效果仍高達99.99%

“水、到處都是水,卻沒一滴可喝”,海洋便是如此,但我們可以透過新穎科技,將海水轉換成可飲用的淡水,最近韓國科學家便研發出高效的新型奈米纖維膜,且使用30天后,過濾鹽水效果仍達99。99%。

海水淡化分為逆滲透與蒸餾兩大類,其中逆滲透利用壓力差與“選擇性穿透力”的逆滲透膜來分離水與鹽,薄膜兩側放置淡水及海水,由於滲透壓不一,水分子會從淡水流向海水,直到兩邊完成平衡狀態才會停止;蒸餾則是透過加熱海水,鹽分與水蒸汽分離後,將水蒸汽冷凝收整合為淡水,這方法需要大量的熱能,通常會與火力發電廠共構。

韓國國營韓國土木工程與建築工程技術研究所(KICT)團隊這次則主攻薄膜蒸餾(Membrane Distillation,MD),以選用疏水性薄膜為分隔,一側為加熱鹽水、另一側放置較涼的淡水,蒸汽壓差為驅動力,蒸汽會透過薄膜到另一側凝結成水。相較於傳統逆滲透脫鹽程式,薄膜蒸餾因具備較不受待處理液濃度影響、可常壓或低壓操作、高產水純度、高水回收率與可整合廢熱或再生能源等特點,該技術在水資源、環境與化工等領域的應用備受重視。

韓國海水淡化奈米薄膜很持久,一個月後過濾效果仍高達99.99%

(Source:KICT)

為再次提高淡化效率,KICT的研究人員以同軸靜電紡絲(co-axial electrospinning)製程打造全新的疏水膜,這種技術主要是用電荷,從液體中抽極細纖維的工程過程。並在列印材料混入PVDF-HFP聚合物與二氧化矽氣凝膠兩種不同的材料,粗糙的表面有助於排水,二氧化矽氣凝膠則有如隔熱材,避免加熱區不小心將熱能傳導到冷區,讓兩邊維持較高的蒸汽差。

團隊指出通常用於海水淡化的靜電紡絲薄膜只能用50小時,但團隊實際測試後,發現該靜電紡絲奈米薄膜使用30天后,仍能過濾掉99。99%的鹽分,這比其他電紡奈米纖維膜的執行時間要久得多。KICT資深研究員兼韓國科學技術聯合大學院大學助理教授Yunchul Woo表示,同軸靜電紡絲奈米纖維膜在海水處理方面應用潛力高,也不會出現浸潤問題,適合應用在先導規模或是實際規模的薄膜蒸餾廠。

(首圖來源:Unsplash)

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