Ученые Калифорнийского университета в Беркли (UC Berkley) разработали технологию, которая должна упростить удаление солей и токсичных металлов, таких как ртуть и бор, во время опреснения морской воды. В процессе получения очищенной воды потенциально можно будет улавливать ценные металлы, такие как золото.
Опреснение – лишь часть процесса получения воды, пригодной для питья и использования в производстве. До или после опреснения такая вода нуждается в спецобработке для удаления тяжелых металлов (например, ртуть и мышьяк), токсичных для человека, и бора, опасного для растений. Большой проблемой является то, что после опреснения часто остается токсичный солевой раствор, который сложно утилизировать.
Новый метод, по данным его авторов, удаляет почти 100% этих токсичных металлов. На выходе получается чистая вода и чистый солевой раствор. Одновременно выделяются ценные металлы, которые можно утилизировать или даже использовать.
«Для опреснительных и водоочистных установок требуется ряд дорогостоящих систем предварительной и последующей очистки, через которые должна проходить вся вода, – говорит Адам Ульяна, один из авторов новой методики. – Но здесь есть возможность выполнить несколько этапов одновременно, что более эффективно».
Химики синтезировали гибкие полимерные мембраны, подобные тем, которые сегодня применяются при мембранном разделении, но с встроенными наночастицами, которые можно настроить на поглощение определенных ионов металлов – например, ионов золота или урана. Мембрана может включать в себя один тип настроенных наночастиц, если металл надо восстановить, или несколько разных типов, каждый из которых настроен на поглощение другого металла или ионного соединения, если следует удалить сразу несколько загрязнителей.
Ученые надеются, что смогут настроить наночастицы для удаления разных опасных веществ, включая распространенный загрязнитель ПФАС, содержащийся промышленных и бытовых пластиках. Этот процесс, который назвали электродиализом с захватом ионов, также потенциально может удалять радиоактивные изотопы из стоков АЭС.