Репортаж от Wedoany，Команда профессора Санхёна Чона с кафедры гражданского и экологического строительства Национального университета Пусана (Pusan National University) разработала многофункциональную гидрогелевую мембрану для солнечного опреснения морской воды, которая одновременно обеспечивает отделение нефти и производство пресной воды. Эксперименты показали, что мембрана удаляет более 99,99% нефти из загрязнённой морской воды, а скорость солнечного испарения достигает 1,29 кг воды на квадратный метр в час, что примерно в три раза выше, чем у традиционных однослойных мембран. Результаты были опубликованы в онлайн-режиме 1 июня 2026 года и появятся в 636-м томе журнала «Desalination» (выход — 15 октября 2026 года).
С ростом мирового населения и расширением промышленности многие страны Африки, Ближнего Востока и Юго-Восточной Азии сталкиваются с кризисом нехватки пресной воды. Очищая морскую воду путём испарения под действием солнечного света, солнечное опреснение может обеспечить эффективный источник пресной воды в засушливых регионах. Однако реальная морская вода содержит не только соль: прибрежные воды вблизи портов и промышленных зон часто загрязнены нефтью, которая засоряет специальные мембраны, используемые в системах опреснения. Хотя многие экспериментальные платформы для опреснения ранее демонстрировали впечатляющие результаты, большинство из них тестировались на чистом солевом растворе в лабораторных условиях, и их поведение в реальной морской воде остаётся неизвестным.
Для решения этой проблемы исследовательская группа интегрировала отделение нефти и опреснение в единую мембранную платформу, а не рассматривала их как два независимых процесса. Мембрана имеет структуру Януса с различными свойствами на двух сторонах: гидрофильная сторона изготовлена из гидрогеля на основе хитозана и поливинилового спирта, что позволяет воде проходить и отталкивает капли нефти; гидрофобная сторона содержит наночастицы оксида меди, заключённые в углеродную оболочку и встроенные в слой нановолокон, которые поглощают солнечный свет, преобразуют его в тепловую энергию и приводят к испарению воды на поверхности мембраны. Каждый слой выполняет свою задачу: отталкивание нефти и генерация тепла не мешают друг другу, тогда как в однослойных конструкциях такое взаимовлияние часто возникает.
Мембрана сохраняет стабильные характеристики при различных размерах капель нефти и в условиях многократного использования. Профессор Чон отметил, что интеграция отделения загрязнителей и производства пресной воды в единую мембранную платформу с использованием возобновляемой солнечной энергии имеет потенциал для снижения энергопотребления, эксплуатационной сложности и образования вторичных отходов, что способствует более устойчивой очистке воды и производству пресной воды.
Профессор Чон считает, что помимо конкретного применения в опреснении, более широкое значение этой работы заключается в демонстрации того, как можно рационально интегрировать несколько функций очистки в единую мембранную структуру. Такие многофункциональные системы могут способствовать применению солнечной очистки воды для прибрежных вод, загрязнённых нефтью, и промышленных сточных вод, а также поддерживать усилия по извлечению ценных ресурсов из концентрированного рассола.
Дальнейшие исследования в этой области могут сделать пресную воду более доступной во всём мире.
