Γάλλοι ερευνητές έχουν προτείνει μια διλειτουργική κεραμική μεμβράνη, που παρασκευάζεται από γεωργικά υπολείμματα καφέ (SCG) και καολίνη, για την αντιμετώπιση δύο αναδυόμενων ρύπων στα υδάτινα σώματα: την ανιονική χρωστική indigo και την κατιονική μετφορμίνη. Αυτή η μεμβράνη συνδυάζει λειτουργίες κοσκίνισης και προσρόφησης, επιτυγχάνοντας χαμηλό-καθαρισμό σε βάθος νερού με βιώσιμο τρόπο. Αυτό παρέχει μια νέα προσέγγιση για την επεξεργασία βιομηχανικών και γεωργικών λυμάτων και τη χρήση πόρων στερεών αποβλήτων, ευθυγραμμισμένη με τις ανάγκες της κυκλικής οικονομίας και της διακυβέρνησης του υδάτινου περιβάλλοντος.
Βλέποντας τις δυνατότητες ανάπτυξης της επεξεργασίας νερού με κεραμική μεμβράνη, ① οι κατασκευαστές πλακιδίων θα παράγουν κεραμικές μεμβράνες. ② οι κατασκευαστές αλουμίνας και πυρίμαχων υλικών θα παράγουν επίσης κεραμικές μεμβράνες. ③ Οι εταιρείες θερμικής αγωγιμότητας κεραμικής σκόνης θα παράγουν επίσης κεραμικές μεμβράνες (όλες με πλεονεκτήματα κόστους)... Στο μέλλον, οι αγρότες που χρησιμοποιούν πόρους γεωργικών αποβλήτων θα παράγουν επίσης κεραμικές μεμβράνες; -Όσο περισσότερα τόσο καλύτερα!
Αυτή η μελέτη χρησιμοποίησε κατακάθια καφέ ως-παράγοντα σχηματισμού πόρων και πρόδρομο παράγοντα λειτουργικότητας της επιφάνειας για την παρασκευή επίπεδων-κεραμικών μεμβρανών πλάκας μέσω ξηρής συμπίεσης και τμηματικής πυροσυσσωμάτωσης. Η ποσότητα των υπολειμμάτων καφέ που προστέθηκαν (5–15 wt%) και η θερμοκρασία πυροσυσσωμάτωσης (600–900 μοίρες) βελτιστοποιήθηκαν χρησιμοποιώντας τη μεθοδολογία επιφάνειας απόκρισης (CCD). Η κρυσταλλική φάση, η μορφολογία, το πορώδες, το επιφανειακό φορτίο και οι μηχανικές ιδιότητες της μεμβράνης χαρακτηρίστηκαν συστηματικά. Πραγματοποιήθηκαν δοκιμές επιδόσεων-διήθησης αδιεξόδου, αντιρρύπανσης και αναγέννησης για να αποκαλυφθούν οι μηχανισμοί επιλεκτικής απομάκρυνσης για δύο ρύπους.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η μεμβράνη SCG 770 μοιρών, 15 wt% πέτυχε ρυθμό απόρριψης 99% για βαφή indigo με ροή 67,6 LMH/Bar, κυρίως λόγω ηλεκτροστατικής απώθησης και κοσκίνισης. Η μεμβράνη SCG 900 μοιρών, 15 wt% πέτυχε ρυθμό απομάκρυνσης 91% για μετφορμίνη με ροή 103 LMH/Bar, κυρίως λόγω ηλεκτροστατικής έλξης και δεσμού υδρογόνου. Η μόλυνση των χρωστικών ήταν αναστρέψιμη (ανάκτηση ροής 94,6%), ενώ η μόλυνση από τα φάρμακα ήταν μερικώς μη αναστρέψιμη (79,8%). Αυτή η μεμβράνη προσφέρει πλεονεκτήματα στη σύνθετη επεξεργασία λυμάτων, συνδυάζοντας υψηλή απόδοση, οικονομία και αναγέννηση.
Το άρθρο αναφέρει ότι το μεγαλύτερο μέρος της οργανικής ύλης που προσροφάται σε αυτήν την κεραμική μεμβράνη μπορεί να εκροφηθεί, με μόνο μια μικρή ποσότητα μικρών-μοριακών φαρμάκων να εμφανίζουν μη αναστρέψιμη προσρόφηση. Η οργανική ύλη με βάση τις χρωστικές-μπορεί να εκροφηθεί σχεδόν πλήρως και να αναγεννηθεί.
Αναφορά: Doi 10.10 16/j.seppur.2026.137971