Description du projet
Des nanomembranes ultrafines révolutionnaires pour filtrer des molécules de l’eau
Inspirées par des processus biologiques naturels, les nanomembranes ultrafines de carbone (CNM) permettent de concevoir des membranes révolutionnaires de carbone distinctes d’un millionième de millimètre d’épaisseur. Elles apportent une efficacité sans précédent pour les technologies de séparation de l’eau, rendues possibles grâce à la très grande densité locale de pores et, en particulier, au rejet élevé de molécules organiques ou d’anions et de cations, simultanément dans des flux de hautes eaux. Pour y parvenir, le projet ITS-THIN, financé par l’UE, vise à développer et à présenter deux applications révolutionnaires basées sur la technologie des CNM: le polissage de l’eau actionné par pression pour une production d’eau ultrapure, et la concentration osmotique à froid pour des applications pharmaceutiques et alimentaires (nourriture et boissons). L’initiative ITS-THIN fournira également des études expérimentales et théoriques afin de mieux comprendre les spécificités des CNM, ainsi que leur application à des technologies révolutionnaires destinées au marché.
Objectif
ITS-THIN embodies the vision of a disruptive technology: Ultrathin Carbon Nanomembranes (CNMs) of ~1 nm thickness enabling an unprecedented efficient water separation technology inspired by the highly efficient biological filtration processes found in nature. The CNM sub-nm functional pores will enable efficient removal of small molecules and ions from water streams. Due to the extremely high areal pore number density (~1 sub-nm pore per square nanometer) constituting up to 40% of the membrane, CNMs enable a hitherto non-attainable separation efficiency compared to existing membrane technology. CNMs are mechanically stable, can withstand harsh environments and their size can be scaled to industrial demands. In laboratory scale (membrane areas of square micrometer) experiments, CNMs show an extraordinarily high rejection of organic molecules, anions and cations, with a concomitant high-water flux. In ITS-THIN we will take advantage of the disruptive potential and develop and demonstrate the CNM-based technology in two types of demanding water separation applications: Pressure driven water polishing for ultrapure water (UPW) production and osmotic cold-concentration (CC) for pharma and food & beverage applications. The academic partners in ITS-THIN provide the experimental and theoretical basis for understanding the transport phenomena as well as the physical-chemical properties of CNMs and the industrial partners enable cost-effective CNM production, modular integration and market-targeting technology implementation. Thus ITS-THIN spans the entire value chain from concept to technology.
Champ scientifique
Mots‑clés
Programme(s)
Régime de financement
RIA - Research and Innovation actionCoordinateur
33615 Bielefeld
Allemagne