Προσομοιώσεις μοριακής δυναμικής για αφαλάτωση (αναλογία ακουαπορίνης)

Abstract

Σκοπός της παρούσας διπλωματικής εργασίας είναι η περιγραφή και η ανάπτυξη μεθόδου αφαλάτωσης με την χρήση μεμβρανών, αποτελούμενες από ιμιδαζόλια, σε υπολογιστικά μοντέλα μοριακής δυναμικής. Η μοριακή προσομοίωση αφορά την ανάπτυξη μαθηματικών μοντέλων και την υπολογιστική εκτέλεση τους. Ο υπολογισμός βασίστηκε στην Μοριακή Δυναμική, όπου περιεγράφηκε και μελετήθηκε η δυναμική συμπεριφορά του συστήματος αφαλάτωσης. Η προσομοίωση γίνεται με τη χρήση τεχνιτών μεμβρανών και πόρων, από πολυμερή ιμιδαζολίων που αντιγράφουν την λειτουργία της ακουαπορίνης. Η ακουαπορίνη είναι μια πρωτεΐνη δίαυλος που βρίσκεται στον ανθρώπινο οργανισμό, εξαιρετικά εκλεκτική, αφήνοντας τη διέλευση μόνο των νερών/ πρωτονίων και την συγκράτηση των πλείστων ιόντων. Η μελέτη του συστήματος γίνεται σε ψηφιακό περιβάλλον όπου γίνεται ο διαχωρισμός του χλωριούχου νατρίου (NaCl) με το καθαρό νερό. Επίσης μελετάται ο βαθμός αξιοποίησης της μεθόδου αυτής της αφαλάτωσης, καθώς και η απόδοση σε σχέση με άλλες τεχνικές.