Afskalningsbelægning holder afsaltningen renere og grønnere

En aftagelig belægning, der kan bruges til at rense afsaltningsmembraner, er udviklet af KAUST -forskere. Den ikke -giftige belægning kunne give et mere sikkert og mere effektivt alternativ til skadelige kemikalier, der bruges til at rense omvendte osmosesystemer til afsaltning af havvand.

Den omvendte osmose -afsaltningsproces bruger tryk til at filtrere havvand gennem en semipermeabel membran for at producere frisk drikkevand. Selvom teknikken er mere energieffektiv end andre afsaltningsmetoder, dets ydeevne kan blive hæmmet af væksten af ​​bakterier og andre mikroorganismer på membranoverfladen.

"Denne biofilm skaber et lag, der ikke tillader vand at passere så let, "siger Maria Fernanda Nava-Ocampo, en ph.d. elev under tilsyn af Johannes Vrouwenvelder. "Et af de største problemer med alle de nuværende metoder til bekæmpelse af biofouling er, at de ikke helt fjerner biofilmen fra membransystemet, resulterer i permanent tilsmudsning. Dette forårsager forhøjet energiforbrug og bortskaffelse af kontrolkemikalier i havet. "

Mens andre belægninger ofte er fremstillet af skadelige kemikalier, den nye polyelektrolytbelægning undgår behovet for, at giftige linkere fastgøres til membranen. Det kan også sikkert skylles ud af systemet med saltlage og øget flow, efterlader membranoverfladen fri for biofilm.

"Fordelen ved vores belægning er, at den fastgøres til overfladen ved elektrostatiske interaktioner, så vi ikke behøver at bruge kemikalier, "siger Nava-Ocampo." Vi behøver heller ikke forbehandle membranen for at belægge den. Membranen forbliver i systemet, og vi passerer bare belægningen gennem den samme strøm, der bruges til afsaltning. "

Teamet testede belægningen, de skabte ved hjælp af en membranforstøvningsimulator, en lille enhed, der efterligner forholdene i afsaltningsanlæg til omvendt osmose. De cirkulerede belægningen gennem systemet fem gange for at etablere lag på overfladen af ​​membranen og tilføjede bionedbrydelige næringsstoffer for at tilskynde til vækst af biofilm.

Efter otte dage, forskerne skyllede systemet med en stærk strøm af saltopløsning i 24 timer for at fjerne belægningen. Teamet sammenlignede ydelsen af ​​den belagte membran med en ikke -belagt kontrol.

Ved hjælp af transmissionselektronmikroskopi, forskerne fandt ud af, at belægningen forblev stabil i saltvand, gør den velegnet til afsaltning af havvand. Ved at øge styrken af ​​vandstrømmen og vandets saltholdighed, teamet var i stand til med succes at fjerne belægningen og den vedhæftede biofilm fra membranen.

Efter denne rengøringsproces, væskestrømmen gennem den overtrukne membran var to gange højere end den ikke-belagte kontrol.

"Dette viste, at vores teknik har et bedre rengøringspotentiale, "siger Nava-Ocampo." Det næste trin er at gøre det mere effektivt og holdbart i større skalaer. "