El nuevo tipo de membrana permite la purificación de agua más barata y eficiente

Las nuevas membranas selectivas en forma de pajitas huecas delgadas pueden mejorar la purificación del agua. Esto surge de la investigación de Joris de Gooth del Instituto de Investigación Mesa+ de UT. Las membranas que se desarrolló conjuntamente permiten purificar el agua en un solo paso de proceso, mientras que el tratamiento preliminar siempre se requiere en las plantas de tratamiento de agua existentes. Los beneficios más importantes de las nuevas membranas son que pueden facilitar la provisión de agua potable y, por lo tanto, más barato y pueden mejorar la eliminación de micropolutantes como los residuos farmacéuticos. De Gooth recibirá un doctorado por su investigación el 4 de febrero en la Universidad de Twente.

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El agua superficial en los Países Bajos contiene cantidades crecientes de medicamentos, pesticidas y hormonas (incluso de la píldora anticonceptiva). Con las técnicas de tratamiento de agua existentes, en consecuencia, se está volviendo cada vez más difícil producir agua potable. Después de todo, no fueron desarrollados para eliminar estos contaminantes del agua.

Un nuevo tipo de membrana, en parte desarrollado en la Universidad de Twente, puede ayudar. Esta membrana selectiva se aplica a pajitas porosas delgadas (también denominadas fibras) con agujeros de aproximadamente 5 nanómetros de diámetro (un nanómetro es un millón de veces más pequeño que un milímetro). Se aplican múltiples capas delgadas de recubrimiento de polímero (de aproximadamente 2 nm de espesor) sobre los agujeros mediante un proceso químico relativamente simple. Una ventaja importante del método es que la capa delgada se puede introducir a partir de agua y los solventes químicos no son necesarios. Además, la creación de las capas de polímero se puede controlar con mucha precisión. Dependiendo de la aplicación deseada, se puede elegir el número de capas, la densidad y la carga de las capas.

Las nuevas membranas tienen una serie de ventajas importantes. Por ejemplo, permiten purificar el agua en un solo paso de proceso, mientras que normalmente siempre se requiere un paso previo al tratamiento para filtrar 'sustancias más grandes' del agua. Esto hace que el tratamiento de agua sea más barato y facilita el uso de plantas de tratamiento de agua a menor escala, de modo que el agua potable limpia se vuelve posible en áreas remotas de, por ejemplo, países en desarrollo. Además, en comparación con las membranas de fibra hueca existentes, con las nuevas membranas, es más fácil eliminar microcolutantes como residuos de medicamentos, hormonas y pesticidas del agua.

10,000 pajitas

Para la purificación de agua a mayor escala, más de 10,000 de las pajitas de aproximadamente un metro de longitud se colocan en un módulo. En cualquier lugar entre unas pocas docenas y cientos de estos módulos se pueden instalar en una planta de tratamiento de agua.

En el interior de las pajitas, el agua contaminada fluye hacia el interior. En el exterior de la membrana, el agua limpia y potable fluye a través de la fibra, mientras que los contaminantes permanecen atrás. Surgió de estudios con sistemas de prueba más grandes que el método también funciona bien a gran escala. La compañía Pentair en Enschede, que estuvo estrechamente involucrada en la investigación, está asumiendo el desarrollo adicional de productos de la membrana.

De Grooth realizó su investigación doctoral en el Grupo de Ciencia y Tecnología de Membrane de Membrane del Instituto de Investigación de UT Mesa+. Fue asistido con esto por el profesor. dr. Ir. Kitty nijmeijer y dr. Ir. Wiebe de Vos. Durante su investigación doctoral, De Gooth trabajó durante parte del tiempo en Pentair. Este trabajo formó parte de una importante plataforma de investigación establecida para el desarrollo de membranas selectivas de fibra hueca y fue financiada conjuntamente por la Unión Europea a través del Proyecto de Investigación de LBLBRANE. De Gooth defenderá su tesis doctoral en la Universidad de Twente el 4 de febrero.