Графеновые мембраны

Для поколений ученых, работающих в водной отрасли, Святым Граалем исследований был поиск фильтрующей мембраны, которая сочетала бы в себе:

На протяжении десятилетий этот поиск казался бесплодным, поскольку мембраны, превосходившие один из этих критериев, часто оказывались плохими по другим. Но новая инновационная запатентованная технология скоро все изменит.

Австралийский специалист по очистке и восстановлению воды Clean TeQ Water (ASX: CNQ) готовится открыть новые возможности на мировом рынке воды с помощью революционной новой мембранной технологии через свою дочернюю компанию NematiQ. Ключевым материалом, который он использует, является графен — решетка атомов углерода толщиной в один атом, впервые выделенная в 2004 году.

Графен примерно в 200 раз прочнее стали, но при этом удивительно гибок, является отличным проводником электричества и тепла и предлагает уникальный уровень поглощения света. Это «чудо-материал», который обещает совершить революцию во многих отраслях промышленности. От батарей и солнечных элементов до компьютерных чипов и суперконденсаторов, сенсорных экранов и даже секвенирования ДНК — графен доказывает свои революционные свойства в самых разных областях применения.

NematiQ использует замечательные свойства оксида графена для создания ряда фильтрующих мембран в модулях различных стандартных размеров, чтобы значительно улучшить существующую технологию очистки воды, производя чистую воду, не создавая при этом негативного воздействия на окружающую среду, например, отходов рассола.

Генеральный директор NematiQ д-р Дэвид Мензис рассказал The Market Herald, что после десяти лет исследований его команда усовершенствовала запатентованную технологию производства графеновых мембран в коммерческих количествах с использованием технологий производства в промышленных масштабах.

Эти фильтры с высокой проницаемостью обеспечивают легкий проход воды и солей, задерживая при этом органические элементы и патогены, такие как вирусы, бактерии и растворенные органические вещества. Этот процесс сравнительно мало потребляет энергии, обеспечивает впечатляющий выход воды и более простое управление побочными продуктами.

Уникальному сочетанию высокой степени извлечения воды и низкого энергопотребления способствует высокая проницаемость мембраны, которая позволяет системе работать при гораздо более низком давлении, чем требуют другие нанофильтрационные мембраны.

Одним из наиболее выдающихся аспектов этой совершенно новой технологии является то, что команда NematiQ разработала эти новые графеновые фильтры для полной интеграции с существующими системами фильтрации.

«Мы производим мембранные модули различных размеров со спиральной намоткой, соответствующие отраслевым стандартам, для фильтрации воды, и их можно быстро и недорого установить в существующие системы», — рассказал доктор Мензис The Market Herald.

«Все, что требуется для того, чтобы мембрана на основе графена NematiQ заработала, — это правильно подобрать размеры модулей для решения возникшей проблемы и вставить их в корпуса, которые уже коммерчески доступны. Наша команда уже рассмотрела проблему обратной совместимости, которая мешает внедрению новых технологий. ."

Команда NematiQ определила ряд рынков и приложений, в которых исключительные характеристики графеновой мембраны могут дать операторам значительные преимущества. К ним относятся очистка питьевой воды, очистка и повторное использование сточных вод для пищевых продуктов и напитков, очистка промышленных сточных вод, промышленное разделение, предварительная очистка для опреснения морской воды и очистка городских сточных вод.

«Мы рассматриваем глобальный рынок сменных мембран стоимостью около 5 миллиардов долларов США», — сказал доктор Мензис.

«Но мы считаем, что можем добавить как минимум еще 500 миллионов долларов США на недостаточно обслуживаемые или совершенно новые рынки, которые быстро освоят эту технологию».

Продажи технологии NematiQ уже начались, и новости о преимуществах этой технологии быстро распространяются среди многих австралийских компаний, которые могут получить выгоду от ее внедрения.

В сентябре 2022 года компания подписала меморандум о взаимопонимании с крупнейшими и наиболее известными производителями сельдерея и лука-порея в Австралии, чтобы продемонстрировать, как можно использовать эту технологию для очистки и переработки технологической воды для повторного использования на их производственных и упаковочных предприятиях. Первоначальные лабораторные испытания качества воды показали существенное улучшение заданных параметров качества воды, что обеспечивает безопасную воду для рециркуляции на предприятии. За этим последовало пилотное исследование на месте в январе 2023 года с целью масштабирования демонстрации технологии.