تصفیه آب با استفاده از ترکیبات فلزی و نور خورشید

محققان با استفاده از چارچوب‌های فلزی-آلی(MOF) و نور خورشید توانستند در کمتر از ۳۰ دقیقه آب لب شور و آب دریا را به آب آشامیدنی تمیز تبدیل کنند. آبِ لب‌شور(Brackish water) آبی است که میزان نمک در آن از آبِ شیرین بیشتر و از آب دریا کمتر باشد. آب لب‌شور آبی است که کل مواد جامد آن بین ۱۵۰۰ تا ۵۰۰۰ میلی‌گرم در لیتر باشد و معمولاً بر اثر مخلوط شدن آب دریا و آب رودخانه‌هایی که به دریا می‌ریزد پیدا می‌شود. همچنین برخی دریاچه‌ها و تالاب‌ها ممکن است دارای آب لب‌شور باشد و نیز در مناطق نزدیک به دریا ، آب چاهها به علت نفوذ آب دریا لب شور هستند.
این کار محققان می‌تواند آب آشامیدنی میلیون‌ها نفر در سراسر جهان را تأمین کند. طی این مطالعه محققان توانستند ذرات مضر را از آب فیلتر کنند و ۱۳۹.۵ لیتر آب تمیز را به ازای هر کیلوگرم چارچوب‌های فلزی-آلی در روز تولید کنند. سازمان بهداشت جهانی پیشنهاد می‌کند که آب آشامیدنی با کیفیت خوب باید کل مواد جامد محلول آن کمتر از ۶۰۰  بخش در میلیون(ppm) باشد و محققان این مطالعه توانستند تنها در ۳۰ دقیقه به کل مواد جامد محلول کمتر از ۵۰۰ بخش در میلیون برسند و چارچوب‌های فلزی-آلی را برای استفاده مجدد در عرض چهار دقیقه در زیر نور آفتاب بازسازی کنند.
پروفسور"هانتینگ وانگ"(Huanting Wang) نویسنده اصلی این مطالعه از دانشکده مهندسی شیمی دانشگاه مانش در استرالیا گفت که این کار راهی نوین برای طراحی مواد برای نمک زدایی آب به روشی پیشرفته به روی آنها گشوده است.
پروفسور وانگ گفت: از فرایند نمک‌زدایی یا شیرین کردن آب برای رفع کمبود آب در سطح جهان استفاده شده است. ما طی این مطالعه از فرایند مذکور و با استفاده از نور خورشید برای تبدیل آب لب شور و آب دریا به آب آشامیدنی استفاده کردیم. نور خورشید فراوان ترین و تجدید پذیرترین منبع انرژی روی زمین است. هدف ما توسعه یک فرآیند نمک زدایی مبتنی بر استفاده از نور خورشید بود که یک راه حل با صرفه و اقتصادی و سازگار با محیط زیست نیز است.
چارچوب‌های فلزی-آلی گروهی از ترکیبات متشکل از یون‌های فلزی است که یک ماده بلوری را تشکیل می‌دهد. طی این مطالعه محققان یک چارچوب فلزی-آلی اختصاصی به نام PSP-MIL-۵۳ ایجاد کردند. محققان نشان دادند که PSP-MIL-۵۳ با مصرف انرژی پایین قادر به تولید ۱۳۹.۵ لیتر آب شیرین در هر کیلوگرم چارچوب فلزی-آلی در روز است.
پروفسور وانگ گفت: این مطالعه با موفقیت نشان داده است که چارچوب‌های فلزی-آلی دارای انرژی و ثبات خاصی در فرایند شیرین کردن آب هستند. این چارچوب‌های فلزی-آلی وابسته به تابش آفتاب به طور بالقوه می‌توانند ابزارهای کم مصرف و سازگار با محیط زیستی برای فرایند شیرین کردن آب و استخراج مواد معدنی باشند.
یافته‌های این مطالعه در مجله "Nature Sustainability" منتشر شد.