Una membrana costituita da strutture porose in fibra di carbonio coltivate su un substrato ceramico poroso è più efficiente nel filtrare l'acqua di mare rispetto a membrane simili esistenti.

Le membrane porose ingegnerizzate potrebbero aiutare a recuperare l'acqua dolce dalle acque sotterranee e marine fortemente inquinate, che è di fondamentale necessità nei paesi in via di sviluppo e in ambienti aridi come la penisola arabica. I processi convenzionali di desalinizzazione dell'acqua si basano su membrane polimeriche. Però, se queste membrane raggiungono un'ottima reiezione del sale, possono non raggiungere il necessario flusso di acqua dolce elevato.

Zhiping Lai e colleghi di KAUST hanno sviluppato membrane in composito di carbonio che consistono in una rete di fibre di carbonio depositate su una superficie porosa, tubo di ceramica cavo. Queste membrane sono "le prime che possono essere utilizzate in tutti e tre i processi di desalinizzazione a membrana, vale a dire distillazione a membrana, osmosi inversa e osmosi diretta, " dice Lai. Queste membrane possono contemporaneamente respingere tutto il sale e lasciare grandi quantità di acqua dolce attraverso i loro pori nanoscopici consumando poca energia. I flussi d'acqua sono fino a 20 volte superiori a quelli delle membrane commerciali.

Questi risultati derivano da un effetto unico di setacciatura del sale interfacciale, che differisce da un meccanismo di diffusione della soluzione osservato nelle membrane polimeriche, spiega Lai. Un lato della membrana è immerso in acqua salata mentre l'altro è a contatto con acqua dolce, creando uno spazio tra due superfici liquide. "L'acqua evapora dall'acqua salata e passa rapidamente attraverso l'intercapedine di carbonio prima di condensare sul lato dell'acqua dolce. Grazie all'eccellente conduttività termica delle fibre di carbonio, la maggior parte dell'energia può essere recuperata, che riduce il consumo di energia di oltre l'80%, "aggiunge Lai.