شیرین‌سازی و جدا کردن نمک از آب دریا همواره یکی از مهمترین دغدغه‌های انسان‌ها بوده است. از آنجایی که 70% سطح زمین از آب پوشیده شده و 97/5% آن نیز جزو آب‌های شور بوده و برای انسان‌ها غیر قابل استفاده است در نتیجه تبدیل آب شور به آب قابل آشامیدن برای زندگی بشر بسیار ضروری است.
در حال حاضر بیش از نیمی از جمعیت جهان از کمبود منابع آب شیرین رنج می‌برند که پیش‌بینی می‌شود تا سال 2030 این مقدار به بیش از 60% برسد. از آنجایی که تبدیل آب شور به آب قابل آشامیدن به هزینه و انرژی بالایی نیاز دارد و فرآیندهای ویژه‌ای نیز برای آن لازم است، در نتیجه بسیاری از دانشمندان درصدد ارائه راهکارهایی جدید برای کاهش هزینه‌ها و ساده‌تر کردن فرآیندهای آن هستند.
در این راستا محققان دانشگاه پرینستون (Princeton University) نیوجرسی موفق به ابداع لایه بسیار نازک و متخلخلی از چوب شدند که می‌تواند آب شور را به آب قابل آشامیدن تبدیل کند.
امروزه از فرآیندهای تجاری و صنعتی مختلفی برای تصفیه آب دریا و شیرین‌سازی آن استفاده می‌شود که یکی از آنها فرآیند تقطیر غشایی (Membrane Distillation) است. در این روش آب شور از میان یک لایه پلیمری که از منافذ بسیار باریکی ساخته شده عبور کرده و جلوی عبور نمک را گرفته تا فقط مولکول‌های آب از آن عبور کنند. در این راستا جیسون رن (Jason Ren)، پژوهشگر دانشگاه پرینستون و همکارانش، نوعی لایه جدید برای این کار ابداع کرده‌اند که از چوب طبیعی به جای پلاستیک در تولید آن استفاده شده است.
رن در این خصوص گفت: در روش‌های قدیمی تصفیه آب می‌بایست با فشار بالا آب را پمپاژ کرد و این کار، به انرژی زیادی نیاز دارد. اما در روش ابداعی ما چون از مواد مبتنی بر سوخت‌های فسیلی استفاده نمی‌شود کارآیی افزایش یافته و به انرژی بالایی هم نیاز نیست.
این گروه در پژوهش خود از لایه نازکی از چوب درخت نمدار آمریکایی (American basswood) استفاده کرد که با اعمال یک تیمار شیمیایی، الیاف اضافی را از سطح آن خارج کرد تا سطح چوب برای مولکول‌های آب لغزنده باشد. سپس با گرم شدن یک طرف این لایه، آبی که روی طرف دیگر جریان دارد بخار می‌شود.
پس از این مرحله بخار آب از میان منافذ لایه عبور می‌کند و به طرف سردتر آن می‌رود اما نمک‌ها در همان محل ابتدایی باقی می‌مانند بدین ترتیب آب تازه آماده می‌شود.
رن اضافه کرد: این فرآیند با انرژی کمتری انجام می‌شود و فقط یکی از لایه‌های آن به دمای بالا نیاز دارد. این روش می‌تواند در هر ساعت 20 کیلوگرم آب را در هر مترمربع تصفیه کند که مطمئنا به سرعت لایه پلیمری نیست.
پژوهشگران تصور می‌کنند که دلیل این موضوع، نداشتن تجهیزات کافی برای نازک کردن لایه است چرا که ضخامت این لایه 500 میکرومتر است در صورتی که ضخامت لایه‌های پلیمری معمولا به 130 میکرومتر می‌رسد. اما بی‌شک ساخت لایه‌های باریک چوب با کمک تجهیزات مناسب دشوار نخواهد بود و در آینده نزدیک به آن خواهند رسید.
منبع: http://iwpmag.com