Zeef van grafeenoxide haalt zout uit zeewater

Is het mogelijk om met het ‘wondermateriaal’ grafeen zeewater om te zetten in drinkbaar water? Volgens onderzoekers van de Universiteit van Manchester wel. Zij hebben een zeef van grafeenoxide ontwikkeld voor het filteren van zout.

Grafeen wordt vanwege zijn bijzondere eigenschappen ook wel ‘wonderkoolstof’ genoemd. Het is het dunste materiaal ooit gecreëerd: een laag koolstofmoleculen van slechts één atoom dik, gerangschikt in een zeshoekig rooster. Grafeen is flexibel, superlicht en meer dan honderd keer sterker als het sterkste staal. Het was al bekend dat de wonderkoolstof zout kan tegenhouden. Grafeen zwelt echter op als het in contact komt met water en laat daardoor veel zoutdeeltjes door. Ook is het erg duur om grote hoeveelheden grafeen te produceren.

De Britse onderzoekers hebben een oplossing bedacht. Zij ontwikkelden een zeef van grafeenoxide om het zout uit zeewater te filteren. Daarmee kan zeewater wel worden omgezet in drinkbaar water. De onderzoekers publiceerden hierover deze week een artikel in het tijdschrift Nature Nanotechnology. Volgens professor Rahul Nair die het onderzoek leidt, gaat het om een belangrijke stap voorwaarts die nieuwe mogelijkheden opent voor de verbetering van de ontziltingstechnologie.

Nahir licht dit toe op de website van de BBC: “Grafeenoxide kan met simpele oxidatie worden gemaakt in het laboratorium. We kunnen het dan als inkt of een oplossing vormen op een substraat of poreus materiaal. Dat kunnen we vervolgens gebruiken als een membraan.” In dit membraan worden dan kleine gaatjes gemaakt. Nahir heeft het wel over een uitdaging om een membraan bruikbaar voor ontzilting te maken. “Je moet zeer uniforme gaatjes maken die kleiner dan een nanometer zijn.”

De nieuwe techniek is veelbelovend, aldus Nair. “Grafeenoxide heeft wat betreft de schaalbaarheid en de kostprijs van het materiaal een potentieel voordeel boven grafeen dat bestaat uit één laagje.” Op de site van de Universiteit van Manchester wordt zelfs gesteld dat de technologie kan zorgen voor een revolutie bij waterfiltratie, vooral in landen die zich geen grootschalige ontziltingsfabrieken kunnen veroorloven.

In een reactie op de BBC-site geeft de niet bij het onderzoek betrokken wetenschapper Ram Devanathan aan dat er nog meer werk nodig is om membranen van grafeenoxide voor een redelijke prijs op industriële schaal te produceren. Ook moet worden onderzocht hoe duurzaam de membranen zijn bij langdurig contact met zeewater.

Lees meer over het onderzoek op de sites van de BBC en de Universiteit van Manchester. Het artikel in Nature Nanotechnology vindt u hier.