Una nuova tecnologia di membrane per acqua più pulita
Le membrane vengono utilizzate in tutto il mondo per il recupero dell’acqua potabile e per quello di acidi e metalli dalle acque di scarico. Le membrane convenzionali si intasano molto rapidamente e richiedono interventi periodici di manutenzione e sostituzione. Il progetto LBLBRANE (Regenerable active polyelectrolyte nanofiltration membranes for water reuse and metal/acid recovery) è nato con l’obiettivo di sviluppare un nuovo processo di produzione relativo alle membrane, il quale sfrutta la nanotecnologia per produrre membrane economiche, robuste e autopulenti. Il progetto ha utilizzato la tecnologia a strati (LBL, layer-by-layer), depositando strati sottili di almeno due materiali differenti uno sull’altro per creare un rivestimento funzionale attivo. La tecnologia è stata utilizzata per lo sviluppo di una procedura generica e versatile al fine di ottenere una rapida realizzazione di membrane con polielettrolita a basso costo, stabili e resistenti agli agenti chimici. I ricercatori hanno sviluppato un processo LBL che può produrre sottili strati attivi cinque volte più velocemente rispetto ai metodi tradizionali. Essi hanno inoltre identificato i materiali migliori per sintetizzare tali membrane. I ricercatori hanno lavorato anche su controllo qualità e minimizzazione del rischio per garantire che i dati ottenuti in un ambiente scientifico (per esempio su piastrine di silicio) risultassero rilevanti anche per l’applicazione sulle superfici della membrana. La tecnica in questione è stata utilizzata per ottenere membrane modificate con metodo LBL competitive, efficienti e rigenerabili, per il trattamento delle acque. I membri del consorzio si sono concentrati sul deposito di uno strato attivo di separazione rigenerabile composto da multistrati di polielettroliti e uno strato di rinforzo applicato sulle superfici su un modello in similmembrana e in membrana. Il progetto LBLBRANE ha permesso a scienziati e ingegneri di acquisire una migliore comprensione dei processi fisici che si verificano in corrispondenza delle interfacce tra i diversi strati della membrana. Tali processi includono il flusso dell’acqua, il trasporto degli ioni e la loro diffusione attraverso i vari strati. I ricercatori hanno inoltre creato una serie di moduli a membrana per diverse applicazioni industriali, che sono state testate in situ con successo. Il sistema a membrana sviluppato dal progetto LBLBRANE ha grandi vantaggi rispetto ai sistemi convenzionali di trattamento delle acque. Tra questi figurano il mancato uso di solventi, la facilità di applicazione, la stabilità durante condizioni rigide di trattamento, basso costo, rigenerazione in condizioni delicate ed ecologiche, prestazioni elevate e un’estesa durata della vita.
Parole chiave
Membrana, acqua, autopulente, filtrazione, polielettrolita, multistrato, rigenerabile
