Kwasy i zasady odzyskiwane ze ścieków
Wody odpływowe generowane podczas procesów przemysłowych zazwyczaj wymagają uzdatniania w celu zneutralizowania odczynu i usunięcia soli. Wody kwaśne neutralizuje się wodorotlenkiem sodu, natomiast neutralizacja wód zasadowych polega na dodaniu kwasu, na przykład siarkowego. Podczas takich reakcji neutralizacji powstaje siarczan sodu, a w ramach finansowanego ze środków UE projektu NOVEED(odnośnik otworzy się w nowym oknie) (A novel energy efficient electrodialysis cell to recycle acids and bases from industrial process water based on new types of electrodes to enable internal energy recovery) opracowywano metody umożliwiające rozkładanie tej soli z powrotem na kwasy i zasady lub też całkowite zastąpienie etapu zobojętniania. W tym celu udoskonalono powszechnie stosowane procedury elektrodializy. Konsorcjum zbadało, opracowało i przetestowało nowy proces elektrokataliczny oparty na elektrodializie i pozwalający na wydajne odzyskiwanie kwasów i zasad z roztworów soli. Elektrodializa polega na rozkładaniu soli poprzez przyłożenie pola elektrycznego do stosu membran wymiany anionów i kationów oraz opcjonalnych membran dwubiegunowych, naprzemiennie umieszczonych między dwiema elektrodami. Membrany dwubiegunowe rozszczepiają wodę i dostarczają jonów wodorotlenkowych (OH-) i hydroniowych (H3O+) potrzebnych do rozszczepienia soli. Ponieważ generowanie tlenu i wodoru powoduje spadek napięcia na elektrodach, zużycie energii przez proces elektrodializy jest częściowo zależne od elektrod, których nie można pominąć, szczególnie w przypadku wysoce silnych (wysoce przewodzących) roztworów. Dzięki zastosowaniu stosu o nowatorskiej konstrukcji, nowego układu procesu i nowych elektrod, uczestnikom projektu NOVEED udało się zmniejszyć zużycie energii poprzez znaczące ograniczenie spadku napięcia w elektrodach. Badacze osadzili w elektrodach katalizatory, które ponownie łączą uwalniany tlen i wodór w cząsteczki wody. Opracowano niedrogie i nowatorskie katalizatory oraz scharakteryzowano nowatorskie materiały membran i elektrod. Technologia opracowana w ramach projektu NOVEED może być stosowana w przemyśle wydobywczym, a także we wszelkich procesach, w których potrzebna jest zneutralizowana woda ściekowa. Wprowadzenie odzysku kwasów i zasad w przemyśle przełoży się na niższe koszty, mniejsze zanieczyszczanie środowiska i ograniczenie konieczności ryzykownego przewożenia i składowania żrących substancji chemicznych.
