MIT 找到新金屬有機框架材料，海水淡化率更高、解決缺水危機

世界資源研究所報告，全球有 40 億人面臨飲用水短缺，主要是水污染和淡水資源有限。麻省理工學院化學工程與化學教授海瑟·庫利克（Heather Kulik）指出，海水淡化可能是潛在解決方案。她展示如何用美國國家科學基金會（NSF）ACCESS 計畫資源，以聖地牙哥超級計算中心（SDSC）Expanse 系統研究。

目前清潔海水最常見方法是反滲透，但昂貴且耗時。以突尼西亞為例，清潔1立方公尺海水的成本是從湖泊和河流取水的三倍，使水資源取得更困難。麻省理工學院研究生阿卡什·K·巴爾（Akash K. Ball）表示，雖然石油富裕國家能承擔能源密集型，但其他國家卻不能承受此經濟負擔，故提高反滲透海水淡化效率就非常重要。

NSF ACCESS支持下，庫利克及團隊開始尋找可用海水淡化滲透膜的金屬有機框架（MOFs）。他們用SDSC Expanse系統計算密集型模擬，成功辨識超過70種有高水穩定性和高水吸收能力的MOFs。庫利克表示，MOFs是有優異潛力的多孔材料，因獨特多孔結構和可調整性受到關注。

儘管MOFs水應用穩定性不足是挑戰之一，但高滲透性卻有明顯優勢。高滲透性MOF膜可節省能源，降低反滲透成本。高滲透膜需較少施力就達相同流量，採MOF膜的海水淡化系統泵可消耗更少電力生產相同量的淡水。

MOFs改善滲透性還能使用更小膜和泵，建造更小更便宜的海水淡化廠，生產與傳統膜大型廠同量淡水。庫利克希望與科學家合作，驗證材料於現實世界的特性，以提高全球反滲透海水淡化效率。論文發表於《ACS應用材料與界面》期刊。