Написано AZoNano [1945919009[199196]

Исследователи UNSW используют графен «чудодейственный материал» для выработки устойчивой энергии на городских очистных сооружениях.

Ученые UNSW, которые разработали графеновый фильтр для улучшения качества питьевой воды, обнаружили новое применение для очень тонкой формы углерода – способность графена очищать метан от биогаза, производимого на станциях очистки сточных вод.

Исследовательская группа, возглавляемая доктором Ракешем Джоши из Школы материаловедения и инженерии UNSW, продемонстрировала в лабораторных условиях, что графеновые мембраны могут использоваться для извлечения метана, присутствующего в биогазе, образующемся при расщеплении органических материалов на станциях очистки сточных вод. .

Исследования показывают, что возможно очистить метан от биогаза в очистных сооружениях, создавая потенциальный источник возобновляемой энергии. Биогаз, смесь метана и других примесей, образуется во время анаэробного сбраживания при очистке сточных вод – процесса разделения бактерий на биоразлагаемый материал.

«Мы работаем в тесном сотрудничестве с Sydney Water, чтобы превратить эти результаты в модифицируемую технологию для очистных сооружений», – сказал доктор Джоши. «Графен, тонкий слой атомов углерода, который образует сотовую структуру, считается чудодейственным материалом, который прочнее стали. Наша команда направляет исследования графена на создание инновационных решений, которые могут использоваться в промышленности ».

Команда UNSW по графену в партнерстве с Sydney Water уже успешно продемонстрировала лабораторный фильтр на основе графена, который может удалять более 99% вездесущих природных органических веществ, оставшихся после обычной обработки питьевой воды.

«Последние исследования нашей группы показывают, что можно использовать графен для извлечения и очистки метана для переработки и повторного использования в качестве источника энергии», – сказал доктор Джоши.

Доктор Хери Бустаманте, главный ученый в области лечения в Сидней Уотер, сказала, что необходимо разработать более эффективные с точки зрения затрат и более простые в использовании технологии для очистки ценного метана в биогазе.

«В настоящее время Sydney Water использует биогаз, полученный в процессе очистки сточных вод, для выработки энергии. Использование графена позволит увеличить улавливание метана, чтобы расширить потенциальное использование за пределы требований Sydney Water. Например, производство метана для заправки автобусов может быть использовано в будущем », – сказал д-р Бустаманте . «Это способствовало бы созданию круговой экономики в Сиднее Уотер».

Доктор Джоши сказал: «Это положительная новость для сточных вод и отраслей возобновляемой энергетики, так как станет возможным использовать очищенный метан для других применений. Мембраны на основе графена показывают удаление углекислого газа из смеси газов ».

В 2018 году группа провела испытания образцов на Сиднейской водопроводной установке Nepean для фильтрации воды в Западном Сиднее, в результате чего было удалено почти 100% природного органического вещества при сохранении высокого расхода воды при атмосферном давлении. Ежедневно Sydney Water поставляет 1,5 миллиарда литров питьевой воды, которая очищается на одной из девяти водоочистных станций или опреснительной установки

.

Команда доктора Джоши в течение последних четырех лет работает с Sydney Water над разработкой графеновой мембраны, которая в настоящее время расширяется для коммерциализации. Ожидается, что графеновые мембраны будут готовы к испытаниям растений в Сиднее Уотер в течение следующих пяти лет.

Источник: https://www.unsw.edu.au/