V Singapure získavajú filtračné membrány z 3D tlačiarní

Pred piatimi rokmi docenti z Nanyang Technological University (NTU) v Singapure založili v rámci fungovania tohto vzdelávacieho inštitútu spoločnosť Nano Sun, ktorá sa zaoberá technológiami úpravy vody.

Od roku 2015 táto spoločnosť navrhla, sprevádzkovala a dodala viac ako 15 systémov a zariadení na úpravu vody rozličným vládam a spoločnostiam v Singapure, Číne, na Filipínach či v Indonézii.

V minulosti napríklad singapurskí výskumníci navrhli samočistiacu membránu, ktorá pomocou častíc oxidu titaničitého a ultrafialového žiarenia spustila chemickú reakciu. Tá spôsobila, že všetky zhromaždené nečistoty v procese čistenia zmizli.

Znižuje náklady a zvyšuje efektívnosť

Tento startup prednedávnom prišiel s ďalšou zaujímavou stratégiou – spustil svoju vlastnú 3D tlačiareň, ktorá je prvá svojho druhu v krajine. Hlavným cieľom technológie má byť vytvorenie nového druhu membrány na úpravu vody.

A v čom vlastne spočíva revolučná myšlienka tejto technológie? Pri bežnom procese výroby membrán sa totiž vo veľkom využívajú kyseliny, aby výskumníci zaistili pórovitosť polymérov, ktoré tak následne fungujú ako filtre.

Nevýhodou je, že proces nie je dostatočne rýchly a efektívny. Nano Sun 3D tlačiarne však dokážu vytlačiť ultratenké membrány, ktoré sú zložené z miliónov nanovláken.

Tento postup tak zabezpečuje rýchlejší prietok vody, ale umožňuje aj výstavbu menších čistiarní odpadových vôd, keďže výrazne znižuje náklady na infraštruktúru, prácu, ale aj pôdu.

Táto inovatívna membrána tiež vyžaduje menej údržby, keďže je odolnejšia voči biologickému znečisteniu.

Revolučná myšlienka

Už minulý rok poukazovali anglickí vedci na to, že takáto technológia by mohla absolútne zmeniť spôsob, ktorým sa pozeráme na systémy úpravy vody.

Membrány sú totiž veľmi užitočnou pomôckou v danom priemysle. Využívajú sa napríklad v procese reverznej osmózy počas desalinácie či čistenia recyklovanej vody. Je ich však obzvlášť ťažké vytvoriť, a to zvyčajne len vo forme dutej trubice alebo plochej membrány.

Foto: NTU

Trojrozmerná tlačiareň však prekračuje hranice vodných možností, keďže Nano Sun dokáže vytlačiť milióny PVDF (Polyvinylidénfluorid) nanovláken za sekundu, ktoré sa nahromadia na podkladovom materiáli a stlačia na ultratenkú vrstvu membrány.

Tým získava membrána oveľa väčšiu plochu povrchu na zachytenie či odpudenie znečisťujúcich látok, avšak za rýchlejšieho prietoku.

Ďalšou výhodou je, že tieto membrány sa dajú perfektne prispôsobovať okolnostiam – môžeme ich využiť na ultrafiltračné systémy, ale aj na mikrofiltráciu.

Zatiaľ čo tradičné filtračné membrány si vyžadujú počas svojej výroby až 13 rozličných krokov, ako je napríklad zmiešavanie viacerých látok a aplikácia tepla, 3D tlačiareň dokáže vyrábať nové membrány prostredníctvom jediného jednoduchého úkonu.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.