marketing

Terobosan desalinasi dapat memaksimalkan penyaringan air

Big News Network

[ad_1]

Washington [US], 4 Januari (ANI): Dalam penelitian baru-baru ini, para ilmuwan mungkin memiliki terobosan baru dengan memproduksi air bersih dengan biaya lebih rendah. Hal ini dapat mengarah pada pemecahan masalah kompleks yang telah membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade, hingga sekarang.

Para peneliti dari The University of Texas di Austin dan Penn State bekerja sama dengan DuPont Water Solutions memecahkan aspek penting dari misteri ini, membuka pintu untuk mengurangi biaya produksi air bersih. Para peneliti menentukan membran desalinasi tidak konsisten dalam kepadatan dan distribusi massa, yang dapat menahan kinerjanya. Kepadatan seragam pada skala nano adalah kunci untuk meningkatkan jumlah air bersih yang dapat dihasilkan membran ini. Penemuan ini dipublikasikan hari ini di Science.

Membran desalinasi menghilangkan garam dan bahan kimia lainnya dari air, sebuah proses yang penting bagi kesehatan masyarakat, membersihkan miliaran galon air untuk pertanian, produksi energi dan minum. Idenya tampaknya sederhana – mendorong air asin masuk dan air bersih keluar dari sisi lain – tetapi mengandung seluk-beluk rumit yang masih coba dipahami oleh para ilmuwan.

“Membran reverse osmosis banyak digunakan untuk membersihkan air, tapi masih banyak yang belum kita ketahui tentangnya,” kata Manish Kumar, seorang profesor di Departemen Teknik Sipil, Arsitektur dan Lingkungan di UT Austin, yang ikut memimpin penelitian. “Kami tidak bisa benar-benar mengatakan bagaimana air bergerak melalui mereka, jadi semua perbaikan selama 40 tahun terakhir pada dasarnya dilakukan dalam kegelapan.” Penemuan ini dipublikasikan hari ini di Science.

Makalah ini mendokumentasikan peningkatan efisiensi dalam membran yang diuji sebesar 30 persen-40 persen, yang berarti mereka dapat membersihkan lebih banyak air dengan menggunakan lebih sedikit energi. Hal itu dapat meningkatkan akses ke air bersih dan menurunkan tagihan air untuk rumah individu dan pengguna besar.

Membran reverse osmosis bekerja dengan memberikan tekanan pada larutan umpan asin di satu sisi. Mineral tetap di sana saat air melewatinya. Meskipun lebih efisien daripada proses desalinasi non-membran, masih membutuhkan banyak energi, kata para peneliti, dan meningkatkan efisiensi membran dapat mengurangi beban itu.

“Pengelolaan air tawar menjadi tantangan krusial di seluruh dunia,” kata Enrique Gomez, profesor teknik kimia di Penn State yang ikut memimpin penelitian. “Kekurangan, kekeringan – dengan pola cuaca yang semakin parah, diharapkan masalah ini akan menjadi lebih signifikan. Sangat penting untuk memiliki ketersediaan air bersih, terutama di daerah dengan sumber daya rendah.” National Science Foundation dan DuPont, yang membuat banyak produk desalinasi, mendanai penelitian. Benih tersebut ditanam ketika para peneliti DuPont menemukan bahwa membran yang lebih tebal ternyata terbukti lebih dapat ditembus. Ini mengejutkan karena pengetahuan konvensional menyatakan bahwa ketebalan mengurangi seberapa banyak air dapat mengalir melalui membran.

Tim terhubung dengan Dow Water Solutions, yang sekarang menjadi bagian dari DuPont, pada 2015 di “KTT air” yang diselenggarakan Kumar, dan mereka sangat ingin memecahkan misteri ini. Tim peneliti, yang juga termasuk peneliti dari Iowa State University, mengembangkan rekonstruksi 3D dari struktur membran skala nano menggunakan mikroskop elektron mutakhir di Material Characterization Lab of Penn State. Mereka memodelkan jalur yang diambil air melalui membran ini untuk memprediksi seberapa efisien air dapat dibersihkan berdasarkan struktur. Greg Foss dari Texas Advanced Computing Center membantu memvisualisasikan simulasi ini, dan sebagian besar perhitungan dilakukan pada Stampede2, superkomputer TACC. (ANI)

Author : Pengeluaran Sdy