La nuova membrana genera elettricità mentre filtra le acque reflue

KIST-Università Myongji

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E se la tua macchina per il filtraggio dell'acqua di casa potesse produrre elettricità e filtrare un bicchiere d'acqua pulita da bere? Allo stesso tempo.

Questa potrebbe essere una possibilità nel prossimo futuro, secondo un team di ricercatori della Corea del Sud.

Gli scienziati dell’Università di Myongji hanno sviluppato una membrana multifunzionale avanzata per la purificazione dell’acqua che non solo purifica l’acqua inquinata ma genera contemporaneamente anche elettricità.

Questa doppia membrana per la generazione e la purificazione di elettricità (EPM) è composta da un filtro poroso nella parte inferiore, che rimuove il materiale indesiderato e depura l'acqua che la attraversa. E nella parte superiore c'è un polimero conduttivo che genera energia.

Istituto coreano di scienza e tecnologia

Quando l'acqua inquinata, come pioggia, acqua di mare, falde acquifere, acqua di fiume, liquami e acque reflue, passa attraverso questa membrana inserita, l'elettricità viene prodotta nella parte superiore in direzione orizzontale dal movimento degli ioni, mentre la membrana inferiore purifica contemporaneamente l'acqua nella direzione perpendicolare.

Gli scienziati affermano che la membrana può respingere oltre il 90% degli inquinanti di dimensioni inferiori a 10 nm (centomilionesimo di metro), come microplastiche e particelle di metalli pesanti altamente tossici come arsenico, piombo, cobalto, zinco, ecc., che non sono rilevabili alla vista.

Mentre la ciliegina sulla torta è il vantaggio aggiuntivo della produzione di energia elettrica, la ciliegina sulla torta è il suo basso costo di produzione. Prodotta utilizzando un semplice processo di stampa, si tratta di una tecnologia economicamente vantaggiosa che ha il potenziale per essere commercializzata su scala più ampia.

Secondo l'annuncio sul sito web del Korea Institute of Science & Technology (KIST), i ricercatori affermano che la membrana può fornire generazione continua di elettricità per oltre tre ore con solo 10 µl (microlitri) di acqua. Questo nuovo modello può essere potenzialmente utilizzato nello sviluppo delle tecnologie di prossima generazione per la generazione di energia rinnovabile.

Attualmente, il team di scienziati sta lavorando per trasformare il modello attuale in uno migliore in grado di fornire acqua potabile pulita. Poiché il mondo si avvicina sempre più alle tecnologie rinnovabili e rispettose dell’ambiente, ciò potrebbe potenzialmente aprire la porta a ulteriori sviluppi nella purificazione dell’acqua e nella tecnologia delle membrane.

Il dottor Ji-Soo Jang, ricercatore capo e ricercatore senior presso il Korea Institute of Science & Technology, ha affermato: "Essendo una nuova tecnologia in grado di risolvere il problema della carenza idrica e produrre contemporaneamente energia ecologica, ha anche grandi potenziali applicazioni in il sistema di gestione della qualità dell'acqua e il sistema elettrico di emergenza."

Questa ricerca è stata condotta come un grande progetto del KIST con il sostegno del Ministero della Scienza e dell'ICT della Corea del Sud (ministro Jong-Ho Lee). La membrana è stata sviluppata congiuntamente da un team del Centro di ricerca sui materiali elettronici del KIST e da un team del Dipartimento di scienza e ingegneria dei materiali dell’Università di Myongji.