Una membrana hecha de estructuras porosas de fibra de carbono cultivadas sobre un sustrato cerámico poroso es más eficiente para filtrar el agua de mar que las membranas similares existentes.

Las membranas porosas diseñadas podrían ayudar a recuperar el agua dulce de las aguas subterráneas y marinas muy contaminadas. que es de necesidad crítica en países en desarrollo y ambientes áridos como la Península Arábiga. Los procesos convencionales de desalinización de agua se basan en membranas de polímero. Sin embargo, si estas membranas logran un muy buen rechazo de la sal, pueden no alcanzar el alto flujo de agua dulce necesario.

Zhiping Lai y sus colegas de KAUST han desarrollado membranas compuestas de carbono que consisten en una red de fibras de carbono depositadas en una capa porosa, tubo de cerámica hueco. Estas membranas son "las primeras que se pueden utilizar en los tres procesos de desalinización basados ​​en membranas, a saber, destilación por membrana, ósmosis inversa y ósmosis directa, "dice Lai. Estas membranas pueden rechazar simultáneamente toda la sal y dejar pasar grandes cantidades de agua dulce a través de sus poros nanoscópicos mientras consumen poca energía. Los flujos de agua son hasta 20 veces más altos que para las membranas comerciales.

Estos resultados provienen de un efecto de tamizado de sal interfacial único, que difiere de un mecanismo de difusión de solución observado en las membranas de polímero, explica Lai. Un lado de la membrana se sumerge en agua salada mientras que el otro está en contacto con agua dulce, creando un espacio entre dos superficies líquidas. "El agua se evapora del agua salada y pasa rápidamente a través del espacio de carbono antes de condensarse en el lado del agua dulce. Gracias a la excelente conductividad térmica de las fibras de carbono, la mayor parte de la energía se puede recuperar, que reduce el consumo de energía en más del 80 por ciento, "agrega Lai.