Il nuovo tipo di membrana consente una purificazione dell'acqua più economica ed efficiente

Nuove membrane selettive sotto forma di sottili cannucce cave possono migliorare la purificazione dell'acqua. Ciò emerge dalla ricerca di Joris de Gooth del Mesa+ Research Institute di UT. Le membrane sviluppate congiuntamente a Grooth consentono di purificare l'acqua in una singola fase di processo, mentre il trattamento preliminare è sempre richiesto negli impianti di trattamento delle acque esistenti. I vantaggi più importanti delle nuove membrane sono che possono rendere la fornitura di acqua potabile più semplice e quindi più economica e può migliorare la rimozione di micropollutanti come i residui farmaceutici. A De Gooth verrà assegnato un dottorato per le sue ricerche il 4 febbraio all'Università di Twente.

2021 8 2

Le acque superficiali nei Paesi Bassi contengono quantità crescenti di medicinali, pesticidi e ormoni (incluso dalla pillola contraccettiva). Con le tecniche di trattamento delle acque esistenti sta diventando sempre più difficile produrre acqua potabile pulita. Dopotutto, non sono stati sviluppati per rimuovere questi contaminanti dall'acqua.

Un nuovo tipo di membrana, parzialmente sviluppato all'Università di Twente, può aiutare. Questa membrana selettiva viene applicata a sottili cannucce porose (anche indicate come fibre) con fori di circa 5 nanometri di diametro (un nanometro è un milione di volte più piccolo di un millimetro). Più sottili strati di rivestimento polimerico (di circa 2 nm di spessore) vengono applicati sui fori mediante un processo chimico relativamente semplice. Un grande vantaggio del metodo è che non sono quindi necessari lo strato sottile da acqua e solventi chimici. Inoltre, la creazione degli strati polimerici può essere controllata in modo molto preciso. A seconda dell'applicazione desiderata, è possibile scegliere il numero di strati, la densità e la carica degli strati.

Le nuove membrane hanno una serie di importanti vantaggi. Ad esempio, consentono di purificare l'acqua in una singola fase di processo, mentre normalmente è sempre necessaria una fase di pre-trattamento per filtrare "sostanze più grandi" dall'acqua. Ciò rende il trattamento delle acque più economico e facilita l'uso di impianti di trattamento delle acque su larga scala, in modo che l'acqua potabile pulita diventa possibile in aree remote, ad esempio, dei paesi in via di sviluppo. Inoltre, rispetto alle membrane a fibra cava esistenti, con le nuove membrane è più facile rimuovere i micro-impollutanti come residui di medicina, ormoni e pesticidi dall'acqua.

10.000 cannucce

Per la purificazione dell'acqua su larga scala, oltre 10.000 delle cannucce di lunghezza di circa un metro sono posizionate in un modulo. Ovunque tra alcune dozzine a centinaia di questi moduli possono essere installati in un impianto di trattamento delle acque.

All'interno delle cannucce, l'acqua contaminata scorre all'interno. All'esterno della membrana, l'acqua pulita potabile scorre attraverso la fibra, mentre i contaminanti rimangono dietro. È emerso dagli studi con sistemi di test più grandi che il metodo funziona anche su larga scala. La società Pentair di Enschede, che è stata strettamente coinvolta nella ricerca, sta assumendo l'ulteriore sviluppo del prodotto della membrana.

De Grooth ha eseguito la sua ricerca di dottorato presso il Gruppo di membrane Science & Technology UT Mesa+ Research Institute. È stato assistito da questo dal prof. Dr. ir. Kitty Nijmeijer e Dr. ir. Wiebe de Vos. Durante la sua ricerca di dottorato, De Gooth ha lavorato per una parte del tempo a Pentair. Questo lavoro faceva parte di un'importante piattaforma di ricerca stabilita per lo sviluppo di membrane selettive in fibra cavata ed è stato finanziato congiuntamente dall'Unione europea attraverso il progetto di ricerca LBLBRAne. De Gooth difenderà la sua tesi di dottorato all'Università del Twente il 4 febbraio.