Вместе с ростом населения планеты растёт потребность в пресной воде. Опреснение морской воды на основе солнечной энергии может помочь решить эту проблему. К сожалению, морская вода рядом с портами, судоходными маршрутами и промышленными зонами зачастую загрязнена нефтью.

Для решения проблемы исследователи из Южной Кореи создали многофункциональную гидрогелевую мембрану. Она объединяет отделение нефти от воды и опреснение с применением солнечной энергии в одной системе. Мембрана обладает «янусовской» архитектурой, где каждая сторона выполняет свою функцию.

Изображение: Magnific

Одна сторона выполнена из гидрогеля хитозана и поливинилового спирта, является гидрофильной, пропускает воду и блокирует капли нефти. Другая сторона является гидрофобной и содержит наночастицы оксида меди, покрытые углеродной оболочкой, которые внедрены в слой нановолокон. Гидрофобная сторона собирает энергию солнца, превращает его в тепло и обеспечивает испарение воды на поверхности мембраны.

Испытания продемонстрировали удаление более 99,99% нефти из загрязнённой морской воды. Что касается опреснения, была достигнута скорость испарения воды около 2,04 л/м2·ч. Это почти втрое выше по сравнению с мембранами из одного слоя.

По мнению разработчиков мембраны, она способна сократить потребление энергии, упростить эксплуатацию и минимизировать накопление вторичных отходов по сравнению с традиционными методами опреснения.