Grafenski filtar i vodu Sydneyske luke čini pitkom

S ovim čudesnim materijalom i najopterećenija voda postaje pitka!

Danas poznajemo brojna korisna svojstva grafena, a kao jedno od najizraženijih valja istaknuti mogućnost filtriranja, odnosno pročišćavanja vode. Tim australskih znanstvenika demonstrirao je kako poseban oblik grafena može biti učinkovit u pročišćavanju vode prilično izazovnog i zahtjevnog sastava - vode luke grada Sydneya. Naime, filtar je morsku vodu Sydneyske luke učinio sigurnom za piće u samo jednom jednostavnom koraku.

Promjene u proizvodnji grafena

Grafen je dvodimenzionalni sloj ugljikovih atoma povezanih kovalentnim vezama u grafitu. Ima brojna korisna svojstva koja, danas, područje njegove primjene čine vrlo širokim.

Osim što je izuzetno jak materijal i vrlo dobar vodič električne struje i topline, grafen se pokazao i kao učinkovit filtar za pročišćavanje vode. Grafen može poprimiti oblik listova biofilma koji plutaju na površini onečišćene ili slane vode i na taj način apsorbiraju i pročišćavaju vodu. Druge metode uključuju membranu grafitnog oksida koja može zadržati i najmanje molekule soli bez promjene protoka vode kroz membranu.

Najnoviji sustav grafenskih filtara za obradu vode napravljen je pomoću forme materijala nazvanog „GraphAir“, koji je prošle godine razvio tim istraživača s CSIRO-a (Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation). Grafen se uobičajeno dobiva energetski zahtjevnim procesom taloženja kemijskih para na metalne supstrate, no GraphAir je dobiven iz sojinog ulja, jeftinog i obnovljivog izvora, bez složenih procesnih tehnologija.

Odgovor modificiranih membrana na izazov

U novom istraživanju, tim australskih istraživača obložio je komercijalni filtar za vodu s tankim filmom GraphAir-a, koji sadrži mikroskopske nano-kanale koji zadržavaju onečišćujuće tvari uz propuštanje vode, a njihovo istraživanje objavljeno je u časopisu Nature Communications.

Da bi se stvarno testirala učinkovitost ovako pripravljenog filtra za vodu, kroz tri filtara, sa slojem GraphAir-a i bez, je propuštena visoko onečišćena voda luke Sydneyja. Nakon samo jednog prolaza vode, grafenski filtar je pročistio vodu čineći je sigurnom za piće, ističu istraživači.

„GraphAir grafen smatramo savršenim materijalom za filtre za pročišćavanje vode“, navodi dr. Dong Han Seo, voditelj GraphAir tima. „Njime se složeni, dugotrajni i višestupnjeviti procesi mogu zamijeniti za proces od samo jednog koraka. Sve što je potrebno za pročišćavanje vode ovim procesom je toplina, grafen, membranski filtar i mala pumpa za vodu“.

Nadalje, filtri na bazi grafena dulje zadržavaju svoj početni protok vode. Jedan od glavnih problema s običnim filtrima je zadržavanje i taloženje neželjenog materijala na membrani, smanjujući tako protok vode kroz membranu. U ovom ispitivanju, istraživački tim je utvrdio da je nakon 72 sata učinkovitost običnih kontrolnih filtara upola manja nego na početku. Grafenski filtri nemaju taj problem. S membranama površine od četiri centimetra kvadratna (0,6 in2) grafenskim filtrima obradi se oko 0,5 litara (17 oz) vode dnevno.

Istraživači kažu kako se nadaju da će sljedeće godine početi s testiranjem filtara na bazi grafena na terenu u zemljama u razvoju. Dugoročno, tehnologija bi se mogula uvećati za pročišćavanje vode u kućanstvima ili za potrebe gradske vodoopskrbe, a u konačnici bi se mogla koristiti i za tretiranje morske vode i industrijskih otpadnih voda u velikom mjerilu.

Barbara Kalebić / Ekovjesnik

/ CSIRO / Newatlas.com

VEZANE VIJESTI

Stanovnici Labinštine zahtijevaju zaštitu izvorišta pitke vode

Facebook grupa „Zaštitimo vodu, zemlju i zrak Labinštine“ i Građanska inicijativa Labinštine snimili su video kojim nadležnim institucijama i cjelokupnoj javnosti žele ukazati na stanje odvodnje i vodoopskrbe Labinštine. Ako se ovo događa u jednoj od najrazvijenijih hrvatskih regija, možete li zamisliti što se događa u ostatku naše zemlje?

Tehnologija s ružama pruža bolji i jeftiniji način pročišćavanja vode

Solarno isparavanje ekološki je način pročišćavanja vode pri kojem se sunčeva svjetlost koristi za zagrijavanje onečišćene vode i pretvara je u vodenu paru koja ponovno kondenzira natrag u kapljevinu. Ta čista kapljevina zatim se koristi kao pitka voda. Ovaj novi sustav ima dobru djelotvornost te mu je struktura imitacija cvijeta ruže.

Nova vrsta desalinacijske membrane uz pitku vodu daje i izdvojene litijeve ione

Desalinacija morske vode već je desetljećima dobro poznat proces dobivanja pitke vode iz mora široke primjene. Glavni nedostatak ovakvog procesa s trenutno korištenim membranama je prevelik utrošak energije uslijed postizanja potrebnih visokih tlakova. No australski i američki znanstvenici na tragu su rješenja toga problema osmišljanjem membrane drugačijeg materijala i dizajna.  Tako osmišljena membrana uz primarni produkt-pitku vodu, sakuplja i vrijedne litijeve ione.   

Recikliranjem aktivnog mulja do ekološki i ekonomski održivih opeka

Milijuni tona aktivnog mulja diljem svijeta nakupljaju se u spremnicima postrojenja za obradu otpadne vode i čekaju na svoju obradu. Potaknuti ovom činjenicom, australski znanstvenici pronašli su rješenje kako reciklirati rastuće svjetske zalihe aktivnog mulja i potaknuti održivost u građevinskoj industriji.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER