Gleichzeitige Stromerzeugung und Abwasserfiltration

23. Februar 2023

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vom National Research Council of Science & Technology

Die Aufbereitung verschiedener Wasserressourcen wie Regen, Meerwasser, Grundwasser, Flusswasser, Abwasser und Abwasser zu Trink- oder Nutzwasser ist ein energieintensiver Prozess. Aber was wäre, wenn bei der Wasseraufbereitung Strom erzeugt werden könnte? Ein gemeinsames Forscherteam hat nun eine multifunktionale Membran entwickelt, die gleichzeitig Strom erzeugen und gleichzeitig Abwasser zu Trinkwasser aufbereiten kann.

Das Korea Institute of Science and Technology (KIST) hat bekannt gegeben, dass das Team von Dr. Ji-Soo Jang vom Electronic Materials Research Center und das Team von Prof. Tae-Gwang Yoon vom Department of Materials Science and Engineering der Myongji University gemeinsam eine fortschrittliche Technologie entwickelt haben Membran, die gleichzeitig Trinkwasser bereitstellen und kontinuierlich Strom aus verschiedenen Wasserressourcen wie Abwasser, Meerwasser und Grundwasser erzeugen kann.

Die „sandwichartige“ Membran besteht aus einer porösen Membran, die unten Wasser filtert, und einem leitfähigen Polymer, das oben Strom erzeugt. Die Membran soll Abwasser reinigen, indem sie die Richtung des Wasserflusses steuert. Wasser, das senkrecht zur Membran fließt, erzeugt durch die Bewegung von Ionen in horizontaler Richtung Gleichstrom. Die Membran kann mehr als 95 % der Verunreinigungen mit einer Größe von weniger als 10 nm zurückweisen. Dadurch können Mikroplastik und Schwermetallpartikel im Abwasser entfernt und mit nur 10 µl (Mikroliter) Wasser kontinuierlich Strom für mehr als 3 Stunden erzeugt werden.

Da die Membran in einem einfachen Druckverfahren ohne Größenbeschränkungen hergestellt werden kann, besteht aufgrund der geringen Herstellungskosten und Verarbeitungszeit ein hohes Potenzial für die Kommerzialisierung.

Das Forschungsteam führt derzeit Folgeforschungen zur Stromerzeugung durch und verbessert gleichzeitig die Wasserqualität des Abwassers auf das Niveau von Trinkwasser, indem es die Membran für eine tatsächliche Fabrik entwickelt. Dr. Ji-Soo Jang vom KIST äußerte seine Meinung zu der Forschung wie folgt: „Als neuartige Technologie, die das Problem der Wasserknappheit lösen und gleichzeitig umweltfreundliche Energie erzeugen kann, bietet sie auch große potenzielle Anwendungen im Wasserqualitätsmanagementsystem und.“ Notstromanlage.“

Diese Forschung wurde in Advanced Materials veröffentlicht und für die Titelseite der Ausgabe ausgewählt.

Mehr Informationen: Ji-Soo Jang et al., Bidirektionales Wasserstromverhalten auf einer multifunktionalen Membran zur gleichzeitigen Energieerzeugung und Wasserreinigung, Advanced Materials (2022). DOI: 10.1002/adma.202209076