Descrizione del progetto
Nanomembrane ultra sottili rivoluzionare per filtrare le molecole dall’acqua
Traendo ispirazione dai processi biologici naturali, le nanomembrane ultra sottili in carbonio permettono lo sviluppo di membrane in carbonio pionieristiche dello spessore di un milionesimo di millimetro. Queste membrane presentano livelli di efficienza mai visti nella tecnologia di separazione dell’acqua, resi possibili grazie all’elevatissima densità nel numero di pori areali e al rigetto particolarmente alto di molecole organiche o di anioni e cationi, accompagnati da un forte flusso d’acqua. A questo scopo, il progetto ITS-THIN, finanziato dall’UE, intende sviluppare e dare prova di due applicazioni rivoluzionare basate sulla tecnologia con nanomembrane in carbonio per la purificazione a pressione dell’acqua per la produzione di acqua purissima e la concentrazione osmotica a freddo da impiegare nell’industria farmaceutica e agroalimentare. Inoltre, il progetto ITS-THIN fornirà studi sperimentali e teorici per una migliore comprensione delle specifiche inerenti alle nanomembrane in carbonio e alla loro applicabilità a tecnologie radicali per il mercato.
Obiettivo
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.
Campo scientifico
Parole chiave
Programma(i)
Invito a presentare proposte
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H2020-FETOPEN-2018-2019-2020-01
Meccanismo di finanziamento
RIA - Research and Innovation actionCoordinatore
33615 Bielefeld
Germania