La membrana de nanofibras filtra el 99,9 % de la sal en cuestión de minutos

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La Organización Mundial de la Salud estima que más de 785 millones de personas carecen de una fuente limpia de agua potable. Aunque el 71 por ciento de la superficie de la Tierra está cubierta por agua de mar, no podemos beber esta agua. Científicos de todo el mundo han estado trabajando para encontrar formas eficientes de desalinizar el agua de mar a bajo costo. Ahora, un equipo de científicos coreanos puede haber encontrado una manera de hacerlo en minutos.

El agua dulce, necesaria para la mayoría de las actividades humanas, representa solo el 2,5 por ciento del total de agua disponible en el planeta. Las condiciones climáticas cambiantes están provocando cambios en las precipitaciones y ríos secos, lo que lleva a los países a declarar escasez de agua por primera vez en su historia. No es de extrañar que la desalinización del agua de mar sea la forma más fácil de abordar este problema. Pero estos procesos tienen sus propias limitaciones. Una de tales limitaciones es la humectación de la membrana.

Cuando se utilizan membranas para filtrar agua de mar, la membrana debe permanecer seca durante largos períodos de tiempo. Si la membrana se moja, el proceso de filtración se vuelve ineficaz y permite que grandes cantidades de sal pasen a través de la membrana. Para operaciones de larga duración, se ha observado regularmente humectación progresiva de la membrana, que se resuelve cambiando la membrana.

El investigador Yunchul Woo y su equipo del Instituto Coreano de Ingeniería Civil y Tecnología de la Construcción (KICT) han desarrollado ahora una membrana que es menos susceptible a la humedad y es estable a largo plazo.

La membrana está hecha de nanofibras que se han fabricado en una estructura jerárquica tridimensional. Esto se logró mediante el uso de un tipo de nanotecnología llamada electrohilado. Usando esta tecnología, los investigadores pudieron fabricar una membrana que es altamente hidrofóbica, es decir, repelente al agua.

La naturaleza hidrofóbica de la membrana es útil porque está diseñada para no permitir el paso de moléculas de agua. En cambio, se aplica una diferencia de temperatura en los dos lados de la membrana que hace que el agua de un extremo se evapore y se convierta en vapor de agua. La membrana permite que pase el vapor de agua, que luego se condensa en el lado más frío. Llamado, destilación por membrana, este es un método comúnmente utilizado de desalinización usando membranas. Dado que las partículas de sal no se convierten al estado gaseoso, se dejan en un lado de la membrana, dando agua altamente purificada en el otro lado.

Los investigadores coreanos también utilizaron aerogel de sílice en su proceso de fabricación de membranas, lo que mejoró aún más el flujo de vapor de agua a través de la membrana, lo que proporcionó un acceso más rápido al agua desalinizada. El equipo probó su tecnología para un funcionamiento continuo durante 30 días y descubrió que la membrana seguía filtrando el 99,9 % de la sal sin ningún problema de humectación.

El estudio de investigación fue publicado en el Journal of Membrane Science.