Дефицит пресной воды и загрязнение прибрежных вод нефтью — две взаимосвязанные проблемы, которые мешают масштабировать солнечное опреснение. В лабораториях системы показывают хорошие результаты на чистой солёной воде, но в реальных условиях нефтепродукты быстро выводят мембраны из строя.
Команда профессора Санхён Чона из Пусанского национального университета предложила элегантное решение: многофункциональную мембрану с «янус»-архитектурой, где каждая сторона выполняет свою задачу. Такой подход позволяет объединить удаление нефтепродуктов и опреснение на одной платформе — без отдельных стадий очистки.
Как устроена мембрана:
- Гидрофильная сторона (хитозан и поливиниловый спирт) притягивает воду и пропускает её сквозь мембрану, одновременно блокируя капли масла.
- Гидрофобная сторона содержит наночастицы оксида меди в углеродной оболочке, встроенные в нановолокна. Она поглощает солнечный свет, нагревает поверхность и ускоряет испарение воды.
Важный инженерный ход — разнести функции по разным слоям. В однослойных конструкциях нагрев и фильтрация часто мешают друг другу, снижая общую эффективность. В новой мембране эти процессы не конфликтуют, а дополняют друг друга.
Эксперименты подтвердили высокую эффективность:
- степень удаления нефти — более 99,99 %, причём результат стабилен при разных размерах капель и при многократном использовании;
- скорость испарения — примерно 0,05 галлона на квадратный фут в час, что почти втрое превосходит показатели обычных однослойных мембран.
Публикация результатов запланирована в журнале Desalination (печатная версия — 15 октября 2026 года; онлайн — с 1 июня 2026 года).
Профессор Чонг подчёркивает, что технология делает очистку воды экологичнее за счёт использования возобновляемой солнечной энергии и совмещения нескольких функций на одной платформе. Это снижает энергозатраты и объём вторичных отходов по сравнению с классическими методами.
Перспектива разработки — не только опреснение, но и более широкий класс систем водоподготовки: интеграция нескольких этапов очистки в единой мембранной архитектуре может стать стандартом для технологий следующего поколения.