Membraantechnologie wordt veel gebruikt in verschillende waterbehandelingsprocessen zoals waterontzilting, rioolwaterzuivering, en geavanceerde waterbehandeling voor het produceren van schoon leidingwater. Membraanfiltratietechnologie is een methode die de waterkwaliteit aanzienlijk kan verbeteren en is voorgesteld als een alternatief dat larven in het leidingwater, dat recentelijk een wijdverbreid probleem is geworden in Korea, effectief kan voorkomen. Echter, de huidige membraantechnologie lijdt aan een snelle prestatievermindering als gevolg van de accumulatie van bacteriële adhesie op het membraanoppervlak en de groei van microbiële cellen, wat leidt tot hoge onderhoudskosten.

Het Korea Institute of Science and Technology (KIST) meldde dat het onderzoeksteam onder leiding van Dr. Jeehye Byun en directeur Seok Won Hong van het Water Cycle Research Center een membraanmateriaal heeft ontwikkeld dat biologische verontreinigingen zelfreinigt door bestraling van zonlicht. Volgens de ploeg Het nieuw ontwikkelde membraanmateriaal zal naar verwachting de kosten van membraanbeheer aanzienlijk verlagen, aangezien het membraan na slechts 10 minuten zonlicht kan worden hergebruikt.

Waterbehandelingsmembranen moeten periodiek worden gereinigd, omdat verontreinigingen zich na waterfiltratie op het membraanoppervlak verzamelen. Momenteel, gebruikte membranen moeten minstens één keer per week gedurende meer dan zes uur met agressieve chemicaliën worden gereinigd, wat resulteert in vrij hoge bedrijfskosten en de membranen beschadigt door de chemicaliën.

Als een manier om deze problemen aan te pakken, onderzoekers van KIST combineerden een op zichtbaar licht reagerende fotokatalysator met het oppervlak van het waterbehandelingsmembraan. Dit aan het oppervlak gemodificeerde fotokatalytische membraan kan verontreinigingen die zich op het oppervlak hebben opgehoopt volledig ontbinden wanneer het wordt bestraald met zichtbaar licht, daardoor eenvoudig het membraan te reinigen. Vooral, het vertoonde uitstekende prestaties door 99,9% van de bacteriën te verwijderen, zoals Escherichia coli en Staphylococcus aureus; en virussen, zoals de MS2-bacteriofaag, opgehoopt op het membraanoppervlak in minder dan een uur lichtbehandeling. Volgens de ploeg het ontwikkelde membraan kan niet alleen microbiële cellen behandelen, maar ook organische verontreinigingen zoals kleurstofoplossingen en zware metalen. Verder, het toonde het voordeel dat de prestaties behouden blijven, zelfs nadat de tests meer dan 10 keer zijn herhaald.

"Ons onderzoek heeft aangetoond dat de efficiëntie van de waterbehandelingsprocessen kan worden verbeterd door fotokatalytische technologie en membraantechnologie voor waterbehandeling te combineren, "Zei Dr. Jeehye Byun van KIST. "Op basis van deze onderzoeksresultaten, we zullen ons inspannen om membranen van de volgende generatie te ontwikkelen die toonaangevend kunnen zijn op de markt voor waterbehandelingsmembranen."