Сейчас более 300 млн людей по всему миру ежедневно используют опресненную морскую воду, и потребность в ней лишь растет по мере повышения уровня жизни. Главная используемая для этого технология — обратный осмос. Соленая вода под давлением проходит сквозь мембрану, избавляющую ее от лишних солей и вредных компонентов.

Революционную технологию 3D-печати наномембран разработали в Университете Коннектикута. О подходе и результатах команды рассказывается на сайте учебного заведения. По утверждению сайта, принципиальных новаций в изготовлении мембран не было уже десятки лет. А системы обратного осмоса хотя и стали «золотым стандартом», дорого стоят.

Теперь же достигнут прорыв сразу в двух областях: во-первых, появилась возможность контролировать свойства мембраны, во-вторых, трехмерная печать позволяет сделать мембрану гораздо более тонкой и однородной, а значит — экономичной и долговечной.

Один из авторов исследования Джеффри Маккачеон употребляет термин «аддитивные» в кавычках — все же речь идет о печати наноматериала. Для создания мембраны использовали процесс электроспрей-ионизации — ESI.

Мембраны с использованием такого подхода получаются толщиной от 15 нм, тогда как современные технологии позволяют получать мембраны толщиной 100-200 нм, причем с неровной поверхностью. «Перепад высот» может достигать 80 нм. Новые мембраны не только экономят до 95% материалов, но и выходят гораздо более гладкими — а значит, более долговечными. Это также значит, что для работы установки необходимо гораздо более низкое давление, что делает всю систему дешевле.

Маккачеон добавляет, что ESI — сравнительно легко масштабируемая технология, так что сравнимого эффекта можно достичь и в промышленных масштабах.

Статья по результатам работы опубликована в журнале Science.

Еще один подход, обещающий многократно удешевить опреснение, — использовать для этого солнечную энергию. В Мичиганском университете создали такую установку, которая после умеренных доработок сможет опреснять до 3000 л в день.