Нова розробка КПІ: фільтр, який очищує будь-яку воду. Хоч з калюжі
У Національному технічному університеті України “Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» розробили керамічну мембрану, яка може очищувати воду хоч «прямо з калюжі» від бруду, хімічних речовин і навіть збудників інфекційних хвороб. За словами розробників, така мембрана дозволяє перетворити будь-яку воду на питну, і кип’ятити не треба.
Враховуючи масштаб екоциду, який вчинили російські війська на території Херсонської області, подібні розробки дуже актуальні та потрібні.
Нововведення ще не пройшло необхідних тестів та сертифікування, але розробники вже без остраху п'ють воду, очищену їхньою мембраною.
Про особливості використання та виробництва такого фільтру KP.UA поговорила з керівницею проєкту з розробки мембранних керамічних фільтрів Тетяною Донцовою.
Одна із головних якостей – універсальність
Керівник проєкту Тетяна Донцова Фото: xtf.kpi.ua
- Ідея проєкту полягала в тому, що в Україні відсутнє виробництво керамічних мембран, є лише виготовлення полімерних мембранних елементів. Керамічні мембрани унікальні тим, що вони більш стійкі до агресивних середовищ, ніж полімерні, і тому у них довший строк служби. Також їх можна регенерувати і так подовжувати термін їхнього використання. Окрім цього, вони можуть застосовуватись для вирішення специфічних завдань, наприклад, якщо середовище має високу температуру чи кислотний або лужний характер. Чого не можна сказати про полімерні мембрани, – говорить Тетяна Донцова.
Крім того, розробникам хотілося створити керамічні мембрани саме з української сировини. Для цього було залучено декілька її видів . Наприклад, каолін, цеоліт, сапоніт – природні матеріали українського походження, також наявний в Україні карбід кремнію, інші матеріали. Загалом більше ніж 70% від складу в мембрані – це українська сировина.
- На сьогодні ми розробляємо три види мембран. Перший - на основі карбіду кремнію, другий – каоліну, і третій вид – на основі діатомової землі (кізельгуру). На їхню поверхню ми наносимо селективний шар, який, власне, і визначає кінцеві властивості цих мембран, – говорить Тетяна Донцова.
Непоказна прокладка може допомогти у критичній ситуації. Фото: КПІ медіа
- Наприклад, якщо селективний шар матиме мікропори, то він буде затримувати зважені частинки, які містяться у природних водах. Якщо пори будуть на рівні ультрарозмірів, то такі мембрани зможуть затримувати вже бактерії та деякі великі органічні сполуки. А якщо селективний шар матиме нанорозмірні пори, то ці мебрани затримають широкий спектр забрудників, наявних у воді.
Сфера застосування таких мембран дуже широка. В першу чергу, це водопідготовка та водоочищення, але не тільки.
- Також ці мембрани можна застосовувати й для розділення різних суспензій або емульсій, наприклад, у харчовій промисловості, у тому числі і для відділення нафти з води. Це пояснюється різними розмірами певних компонентів в суспензіях або в емульсіях. Простими словами, речовини менших розмірів проходять через мембрани, а речовини більших розмірів будуть залишатися на них. Так відбувається концентрування речовин з більшими розмірами. Такий підхід можна застосовувати для вирішення різноманітних завдань, у тому числі і для концентрування різних сумішей, – пояснює наша співрозмовниця.
Ефект очищення візуально видно під час експерименту. Фото: КПІ медіа
Вигідна ціна
Вартість однієї такої мембрани розміром 4,7 см в діаметрі та 0,5 см товщини приблизно 122 гривні, це набагато вигідніше, порівнюючи з комерційними аналогічними керамічними мембранами. Вартість сформована з огляду вартості сировини та електроенергії, що необхідна на її отримання.
Кінцевою метою проєкту є створення мобільного фільтру, за допомогою якого можна буде отримувати чисту воду в польових умовах. Термін завершення роботи над проєктом - грудень 2023 року: розробники планують представити свої мобільні керамічні фільтри до уваги широкого загалу.
Мембрана встановлюється й у звичайний термокухоль. Фото: КПІ медіа
