Опреснение загрязненной воды

Исследователи из Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса (LLNL) и Стэнфордского университета разработали технологию, способную избирательно удалять нитраты из воды. Этот метод сохраняет полезные минералы и значительно снижает стоимость очистки по сравнению с другими способами, такими как обратный осмос.

Загрязнение водных ресурсов нитратами, в основном из-за стока удобрений с сельхозугодий, является растущей проблемой. Концентрация нитратов в грунтовых водах увеличивается на 1–3 миллиграмма на литр в год, что делает разработку эффективных методов очистки все более важной. Многие скважины в сельскохозяйственных регионах превышают установленный Агентством по охране окружающей среды США (EPA) предел для питьевой воды в 10 мг/л. Команда использовала электроды для капацитивного деионирования (CDI), изготовленные из ультрамикропористого углерода с порами менее 1 нанометра, которые идеально подходят для удаления молекул нитрата.

«Наша технология может масштабироваться от размера под раковиной до муниципальной станции и увеличит доступность пресной воды в недостаточно обеспеченных ресурсах районах», — заявил соавтор исследования, материаловед LLNL Патрик Кэмпбелл. Эксперименты показали, что электрод удаляет нитраты из воды гораздо эффективнее, чем хлориды и сульфаты, которые также часто встречаются в сточных водах. Для понимания причин этой избирательности были проведены моделирования методом молекулярной динамики, которые пролили свет на структуру гидратации каждого иона.