Un più veloce, Un processo di desalinizzazione migliore e più economico potenziato da nanotubi di carbonio è stato sviluppato dal professor Somenath Mitra del NJIT. Il processo crea una nuova architettura unica per il processo di distillazione a membrana immobilizzando i nanotubi di carbonio nei pori della membrana. Gli approcci convenzionali alla desalinizzazione sono la distillazione termica e l'osmosi inversa.

"Purtroppo l'attuale metodo di distillazione a membrana è troppo costoso per l'uso in paesi e comuni che necessitano di acqua potabile, " disse Mitra. "In genere solo industria, dove il calore di scarto è disponibile gratuitamente, utilizza questo processo. Però, speriamo che il nostro nuovo lavoro abbia conseguenze di vasta portata che portino bene, acqua pulita alle persone che ne hanno bisogno".

Il processo è descritto in "Desalinazione dell'acqua mediante distillazione a membrana potenziata con nanotubi di carbonio, " di Mitra e del suo gruppo di ricerca nell'ultimo numero dell'American Chemistry Society's Materiali applicati e interfacce . Gli studenti di dottorato Ken Gethard e Ornthida Sae-Khow hanno lavorato al progetto. Mitra è presidente del dipartimento di chimica e scienze ambientali.

La distillazione a membrana è un processo di purificazione dell'acqua in cui l'acqua salata riscaldata passa attraverso una membrana a forma di tubo, chiamata fibra cava. "Pensa al tuo intestino, " ha detto Mitra. "È progettato in modo tale che la nutrizione passi attraverso ma non i rifiuti." Utilizzando una struttura simile, la distillazione a membrana consente al solo vapore acqueo di passare attraverso le pareti del tubo cavo, ma non il liquido. Quando il sistema funziona, l'acqua potabile emerge dal flusso netto di vapore acqueo che si sposta dal lato caldo a quello freddo. Allo stesso tempo, l'acqua salina o salata passa come i rifiuti corporei attraverso la fibra.

La distillazione a membrana offre diversi vantaggi. è un pulito, tecnologia atossica e può essere effettuata a 60-90 C. Questa temperatura è notevolmente inferiore rispetto alla distillazione convenzionale che utilizza temperature più elevate. L'osmosi inversa utilizza una pressione relativamente alta.

Tuttavia, la distillazione a membrana non è esente da problemi. È costoso e far funzionare la membrana in modo corretto ed efficiente può essere difficile. "La sfida più grande, "disse Mitra, "sta trovando membrane appropriate che incoraggiano un elevato flusso di vapore acqueo ma impediscono il passaggio del sale".

Il nuovo metodo di Mitra crea una membrana migliore immobilizzando i nanotubi di carbonio nei pori. La nuova architettura non solo aumenta la permeazione del vapore, ma impedisce anche all'acqua liquida di ostruire i pori della membrana. I risultati dei test mostrano aumenti drammatici sia nella riduzione della produzione di sale che di acqua. "Questo è un risultato notevole e siamo orgogliosi di pubblicare, " disse Mitra.

Un altro vantaggio è che il nuovo processo può facilitare la distillazione a membrana a una temperatura relativamente più bassa, maggiore portata e maggiore concentrazione di sale. Rispetto a una membrana semplice, questo nuovo processo di distillazione dimostra lo stesso livello di riduzione del sale a una temperatura inferiore di 20 ° C, e ad una portata sei volte maggiore.

"Insieme questi vantaggi portano a un processo più ecologico che potrebbe rendere la distillazione a membrana economicamente competitiva con le tecnologie di desalinizzazione esistenti e speriamo che possa fornire acqua potabile dove è più necessaria, " disse Mitra.