數分鐘即可去除海水99.9%鹽分之奈米纖維薄膜

 

刊登日期:2021/9/10
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根據世界衛生組織(WHO)資料顯示,全球約有7億8,500萬以上的人口無法取得乾淨的飲用水,且人類生活必需的淡水僅佔地球全部水量的2.5%,而覆蓋地球表面70%以上的海水無法利用是目前現狀。研究人員積極探索能有效率地將海水淡化的手法,韓國建設技術研究院(KICT)即開發了一項可在數分鐘內去除海水中99.9%鹽分的方法,並成功地達到1個月的連續運轉。

KICT開發的是薄膜蒸餾法(Membrane Distillation)淡水化裝置所使用的奈米纖維薄膜(Nanofiber Membrane)。薄膜蒸餾法係透過疏水性薄膜兩側流體接觸面的蒸氣壓差為驅動力,促使進流端溶液產生的蒸氣分子經由高溫側薄膜孔洞傳輸到低溫側後凝結成液體,目前已是海水淡化的一般手法。唯疏水性薄膜若非乾燥狀態的話,鹽分會大量移動至低溫側,因此長期運轉之際需要定期交換濕膜。

此次KICT研究團隊利用靜電紡絲法(Electrospinning)製作了具有3D階層構造的奈米纖維薄膜,呈現出超疏水性的效果。此外,薄膜中添加了矽氣凝膠(Silica Aerogel),使通過薄膜的水蒸氣流動更為順暢,進而縮短淡水化所需時間。新開發的奈米纖維薄膜經過一個月的連續使用,確認薄膜未受潮且可去除99.9%的鹽分。KICT表示,靜電紡絲法是一項高度泛用性的手法,利用此手法開發的奈米纖維薄膜將可望適用於採用薄膜蒸餾法的長期脫鹽用途。


資料來源: https://engineer.fabcross.jp/archeive/210817_nanofiber-membranes.html
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