ในฐานะเทคโนโลยีการบำบัดน้ำที่สำคัญ เทคโนโลยีเมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส (RO) ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการกรองน้ำทะเล การผลิตน้ำดื่ม การบำบัดน้ำเสีย และสาขาอื่นๆ ตัวพาการซึมผ่านของเมมเบรน RO เป็นองค์ประกอบหลักของเทคโนโลยีนี้ ซึ่งส่งผลโดยตรงต่อประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของเมมเบรน เดิมที ตัวพาการซึมผ่านของเมมเบรน RO จะใช้วัสดุ เช่น โพลิเอไมด์เป็นหลัก อย่างไรก็ตาม ด้วยความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีและการส่งเสริมนวัตกรรม การพัฒนาและการประยุกต์ใช้ตัวพาการซึมผ่านแบบใหม่ยังคงเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานของระบบ RO ลดต้นทุนการผลิต และปกป้องสิ่งแวดล้อม มอบความเป็นไปได้ใหม่ๆ
แบบดั้งเดิม
ตัวพาการซึมผ่านของเมมเบรน RO ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวัสดุโพลีเมอร์ เช่น โพลีเอไมด์ โครงสร้างมีเสถียรภาพ แต่มีข้อจำกัดบางประการในด้านประสิทธิภาพการใช้พลังงาน ประสิทธิภาพการป้องกันมลพิษ และอายุการใช้งาน เพื่อที่จะเอาชนะปัญหาเหล่านี้ นักวิจัยทางวิทยาศาสตร์ยังคงสำรวจการประยุกต์ใช้วัสดุใหม่ ๆ เพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของเมมเบรน RO
การพัฒนานาโนเทคโนโลยีทำให้เกิดแนวคิดใหม่สำหรับนวัตกรรมของตัวพาความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรน RO ตัวอย่างเช่น วัสดุนาโน เช่น กราฟีนออกไซด์ และท่อนาโนคาร์บอน ถูกนำเข้าไปในตัวพาความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรน RO ด้วยโครงสร้างและคุณสมบัติพิเศษ ทำให้สามารถเพิ่มการซึมผ่านของเมมเบรนและปรับปรุงประสิทธิภาพการแยกน้ำ ซึ่งช่วยลดการใช้พลังงานและการทำงานของระบบ ค่าใช้จ่าย.
มีวัสดุและโครงสร้างที่ดีเยี่ยมมากมายในระบบชีวภาพ ด้วยการเรียนรู้จากโครงสร้างและหน้าที่ของสิ่งมีชีวิต ทำให้สามารถออกแบบพาหะแทรกซึมใหม่ที่มีประสิทธิภาพดีเยี่ยมได้ ตัวอย่างเช่น ด้วยการเลียนแบบโครงสร้างของรากพืช จึงได้ออกแบบตัวพาที่สามารถซึมผ่านได้พร้อมช่องส่งผ่านโมเลกุลน้ำที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการแยกตัวและความสามารถในการป้องกันมลพิษของเมมเบรน
การแนะนำวัสดุเชิงฟังก์ชันได้นำนวัตกรรมที่ก้าวล้ำมาสู่ตัวพาความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรน RO ด้วยการแนะนำกลุ่มฟังก์ชันเฉพาะ เช่น ตัวดูดซับหรือโมเลกุลเฉพาะ บนพื้นผิวของตัวพา ทำให้การดูดซับแบบเลือกสรรและการกำจัดมลพิษเฉพาะสามารถทำได้ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการบำบัดและความสามารถในการกรองน้ำของระบบ RO ตัวพาการทำงานแบบกำหนดเองนี้สามารถดักจับและกรองมลพิษประเภทต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งช่วยเพิ่มขีดความสามารถในการบำบัดคุณภาพน้ำของระบบเมมเบรน RO ได้อย่างมาก ในขณะที่ลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน ทำให้มีแนวทางแก้ไขปัญหาทรัพยากรน้ำที่ดีกว่า โซลูชั่นที่ยั่งยืนและคุ้มค่า
การใช้ตัวพาความสามารถในการซึมผ่านแบบใหม่ได้เปิดทิศทางใหม่สำหรับการพัฒนาเทคโนโลยีเมมเบรน RO โดยการปรับปรุงความสามารถในการซึมผ่านของเมมเบรน เพิ่มประสิทธิภาพในการป้องกันมลภาวะ และยืดอายุการใช้งาน ตัวพาที่สามารถซึมเข้าไปได้แบบใหม่สามารถบรรลุการบำบัดน้ำที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น ลดการใช้พลังงานและต้นทุนการดำเนินงาน และส่งเสริมการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี RO อย่างกว้างขวางในการแยกเกลือออกจากน้ำทะเล การบำบัดน้ำเสีย และสาขาอื่น ๆ .
การประยุกต์ใช้ตัวพาการซึมผ่านที่เป็นนวัตกรรมใหม่ได้เพิ่มพลังใหม่ให้กับการพัฒนาเทคโนโลยีเมมเบรน RO ด้วยนวัตกรรมด้านวัสดุ แรงบันดาลใจจากไบโอนิค และการพัฒนาวัสดุเชิงฟังก์ชัน นักวิจัยทางวิทยาศาสตร์กำลังปรับปรุงประสิทธิภาพและประสิทธิภาพของเมมเบรน RO อย่างต่อเนื่อง โดยนำเสนอโซลูชั่นใหม่ๆ ในการแก้ปัญหาต่างๆ เช่น การขาดแคลนน้ำและมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม ในอนาคต เรามีเหตุผลที่เชื่อได้ว่าตัวพาออสโมติกชนิดใหม่จะถูกใช้กันอย่างแพร่หลายมากขึ้นในด้านการบำบัดน้ำ และมีส่วนสำคัญในการสร้างระบบการใช้ทรัพยากรน้ำที่สะอาดและยั่งยืน