Membranas de grafeno

Para gerações de cientistas da indústria da água, o santo graal da pesquisa tem sido a busca por uma membrana de filtração que combine:

Durante décadas, pareceu uma busca infrutífera, já que as membranas que se destacavam em um desses critérios geralmente apresentavam desempenho ruim em outros. Mas uma nova tecnologia inovadora e patenteada está prestes a mudar tudo isso.

O especialista australiano em tratamento e recuperação de água Clean TeQ Water (ASX: CNQ) está se preparando para abrir novas oportunidades no mercado mundial de água com uma nova tecnologia de membrana inovadora por meio de sua subsidiária NematiQ. O principal material que ele usa é o grafeno – uma rede de átomos de carbono com um átomo de espessura, isolada pela primeira vez em 2004.

Cerca de 200 vezes mais forte que o aço, mas notavelmente flexível e um ótimo condutor de eletricidade e calor, oferecendo níveis únicos de absorção de luz, o grafeno é um "material maravilhoso" que promete revolucionar inúmeras indústrias. De baterias e células solares a chips de computador e supercapacitores, a telas sensíveis ao toque e até sequenciamento de DNA, o grafeno está provando suas propriedades revolucionárias em uma gama verdadeiramente diversificada de aplicações.

O NematiQ utiliza as notáveis ​​propriedades do óxido de grafeno para criar uma variedade de membranas de filtro em diferentes módulos de tamanho padrão, para melhorar drasticamente a tecnologia de purificação de água existente, produzindo água limpa sem criar impactos ambientais negativos, como resíduos de salmoura no processo.

O CEO da NematiQ, Dr. David Menzies, disse ao The Market Herald que, após uma década de pesquisa, sua equipe aperfeiçoou a tecnologia patenteada para produzir membranas de grafeno em quantidades comerciais, usando técnicas de fabricação em escala industrial.

Esses filtros de alta permeabilidade permitem a passagem fácil de água e sais enquanto rejeitam elementos orgânicos e patógenos, como vírus, bactérias e orgânicos dissolvidos. O processo é comparativamente baixo no uso de energia e fornece saída de água impressionante e gerenciamento mais fácil de subprodutos.

A combinação única de alta recuperação de água e baixo uso de energia é facilitada pela alta permeabilidade da membrana, que permite que o sistema funcione a pressões muito mais baixas do que outras membranas de nanofiltração exigem.

Um dos aspectos mais marcantes dessa nova tecnologia é que a equipe NematiQ projetou esses novos filtros de grafeno para integrar-se perfeitamente aos sistemas de filtragem existentes.

"Produzimos módulos de membrana em uma variedade de tamanhos de módulos enrolados em espiral padrão da indústria para filtragem de água, e estes podem ser ajustados aos sistemas existentes de forma rápida e barata", disse o Dr. Menzies ao The Market Herald.

"Tudo o que é necessário para colocar a membrana baseada em grafeno NematiQ para funcionar é dimensionar corretamente os módulos para resolver o problema em questão e inseri-los em caixas que já estão disponíveis comercialmente. Nossa equipe já considerou o problema de compatibilidade com versões anteriores que afeta a adoção de novas tecnologias ."

A equipe NematiQ identificou uma gama de mercados e aplicações em que o desempenho excepcional da membrana de grafeno pode oferecer vantagens consideráveis ​​aos operadores. Estes incluem o tratamento de água potável, tratamento e reutilização de águas residuais de alimentos e bebidas, tratamento de águas residuais industriais, separações industriais, pré-tratamento para dessalinização da água do mar e tratamento de efluentes municipais.

"Estamos olhando para um mercado global de cerca de US$ 5 bilhões para substituição de membranas", disse o Dr. Menzies.

"Mas acreditamos que podemos adicionar pelo menos mais US$ 500 milhões em mercados mal atendidos ou novos que serão rápidos em adotar essa tecnologia."

As vendas da tecnologia NematiQ começaram e as notícias sobre os benefícios da tecnologia estão se espalhando rapidamente por muitas das empresas australianas que se beneficiarão com sua implementação.

Em setembro de 2022, a empresa assinou um MOU com os maiores e mais proeminentes produtores de aipo e alho-poró da Austrália para demonstrar como a tecnologia pode ser usada para tratar e reciclar água de processo para reutilização em suas instalações de fabricação e embalagem. Os testes iniciais de laboratório de qualidade da água mostraram uma melhoria substancial nos parâmetros de qualidade da água especificados, fornecendo água segura para recirculação dentro da instalação. Isso foi seguido por um estudo piloto no local em janeiro de 2023 para ampliar a demonstração da tecnologia.