MOFy pronikají do filtrování vody. Kredit: CC0 Creative Commons.

Lidé na Zemi se sice mají lépe, než kdykoliv předtím, stále ale ještě asi 2 miliardy z nich trpí nedostatkem čisté a bezpečné pitné vody. Vědci na tom pracují a snaží se nalézt účinné, spolehlivé a hlavně levné řešení. Mohla by to být technologie, kterou vyvinul tým australských a amerických badatelů z Monash University, CSIRO a University of Texas.

Anita Hill. Kredit: Australian Academy of Science.

Klíčem k této technologii jsou kovové organické kostry, čili koordinační polymery známé jako MOF (podle anglického Metal-Organic Framework). Těmto podivuhodným materiálům se v poslední době dostává hodně pozornosti, ať už jde o vědce anebo média, která žasnou nad tím, co všechno MOFy vlastně dovedou.

Kovové organické kostry mají největší plochu povrchu ze všech známých materiálů. Připomínají velice porézní krystaly, které mohou pohlcovat, uskladňovat a pak opět uvolňovat rozmanité chemické látky. A mohou to být i ionty v mořské či odpadní vodě.

Anita Hill ze CSIRO a její spolupracovníci nedávno přišli na to, že MOFové membrány mohou úspěšně napodobit filtrování a selektivní propouštění iontů organických membrán živých buněk. Technologie je na úplném počátku, ale mohla by se stát průlomem ve zpracování mořské, případně odpadní vody. S těmito membránami totiž bude možné vysoce efektivně, velice rychle a také levně odstraňovat z vody soli a zároveň také získávat ionty cenných kovů.

Těžba lithia v Silver Peak, Nevada, USA. Kredit: Doc Searls / Wikimedia Commons

Odsolování mořské vody v dnešní době stále z velké části závisí na energeticky náročných procesech, takže prostor pro zlepšování tam jistě je. Těžaři zase usilovně hledají nové metody těžby cenných prvků a mořská či odpadní voda pro ně představuje velice zajímavý a doposud prakticky nevyužitý zdroj.

Těžba břidlicového plynu v USA. Kredit: Meredithw, Wikimedia Commons.

MOFové membrány by mohly významně přispět například k těžbě lithia, po němž je velká poptávka, a které si nezaslouženě získalo negativní popularitu během voleb v České republice. Svět nezajímají naše politické půtky, ale rád by získal co nejvíce lithia do lithium-iontových baterií a elektroniky. V mořské vodě je lithium hojné, takže by technologie založená na MOF – membránách mohla být velmi účinná a ekonomicky úspěšná.

Česká republika se toho jako vnitrozemský stát bohužel nejspíše nebude účastnit. Ovšem v Austrálii, jak říká Hillová, se už na MOF – technologie filtrace vyloženě těší. Pitné vody tam není nikdy dost a těžba lithia z mořské vody by tam mohla vést ke vzniku celého nového průmyslového odvětví. V Texasu si zase brousí zuby na odpadní vodu z ložisek břidlicového plynu. Ta je totiž bohatá na lithium a těžaři si k plynu jistě velmi rádi přilepší populárním lithiem. Bude to doslova zlato z bláta.

Video:  New Fellows 2017: Dr Anita Hill, CSIRO


Literatura
Phys.org 9. 2. 2018, Science Advances 4: eaaq0066 (online 9. 2. 2018).