science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Waarborgen van de veiligheid van nanodeeltjes in verven en coatings

Krediet:Shutterstock

Het aantal nanoproducten is de afgelopen jaren explosief gestegen. Onderzoek op dit gebied heeft veel wetenschappelijke belangstelling gewekt, mede door de grote verscheidenheid aan mogelijke toepassingen in de biomedische, elektronische en coating velden.

Een ontwikkeling die zowel kansen als uitdagingen biedt. Terwijl de manipulatie van materialen en deeltjes op atomaire en moleculaire schaal de deur heeft geopend naar potentiële nieuwe innovaties, het heeft ook tot ernstige gezondheids- en veiligheidsproblemen geleid.

Een van die zorgen betreft de gezondheidseffecten van ademende nanodeeltjes, die terug te vinden zijn in een aantal eindproducten zoals verven. Ook wordt gevreesd dat de lozing van sommige van deze nanodeeltjes in rivieren en beken het kieuwmembraan van vissen en schaaldieren zou kunnen beschadigen.

Het door de EU gefinancierde project NANOFLOC (Electro-agglomeration and separator of Engineered NanoParticles van proces- en afvalwater in de coatingindustrie om gezondheids- en milieurisico's te minimaliseren) werd in januari 2013 opgezet om juist deze zorg aan te pakken. Het doel is om een ​​systeem te ontwikkelen dat in staat is om nanodeeltjes op een efficiënte en kosteneffectieve manier te verwijderen, om vervuiling te voorkomen en de verdere ontwikkeling van innovatieve en veilige nanoproducten te stimuleren.

De NANOFLOC-innovatie is gebaseerd op nieuwe elektroagglomeratie, waarvan het team gelooft dat het zwevende stoffen effectief kan verwijderen tot submicrometerniveaus. Het systeem werkt door nanosuspensies en agglomeraties van geladen deeltjes in oplossingen te destabiliseren met behulp van elektrische velden, waardoor de noodzaak van chemicaliën wordt vermeden.

De technologie is kostenbesparend, compact en milieuvriendelijk. Een innovatieve reactor voor de agglomeratie en stabilisatie van deze agglomeraties - of vlokken - zal worden gebouwd, samen met een reactiekamer en een intelligent procesbesturingssysteem (PCU).

Het project, die 1 141 968 EUR aan EU-financiering zal ontvangen via de KP7-regeling "Onderzoek ten behoeve van het MKB", zou zeer ecologisch - en economisch - van belang kunnen zijn. Momenteel, de enige effectieve manier om nanodeeltjes uit water te verwijderen is door de toepassing van energie-intensieve methoden zoals omgekeerde osmose, een waterzuiveringstechnologie die gebruik maakt van een semipermeabel membraan.

Industrieën die op grote schaal gebruikmaken van nanodeeltjes - zoals de verf- en coatingsector - kunnen aanzienlijk profiteren van een kosteneffectieve technologie voor het verwijderen van nanodeeltjes uit gebruikt water. Het gebruik van nanotechnologie in deze sector zal naar verwachting exponentieel groeien:in 2016 zullen voertuigfabrikanten zullen wettelijk verplicht zijn om antikrasverven en -coatings op hun voertuigen te gebruiken.

Projectresultaten tot nu toe hebben veelbelovend getoond met betrekking tot elektrocoagulatietechnologie in verf. Een recente projectbijeenkomst in Stuttgart ging over titaniumdioxide en aluminiumvlokken, en ook een potentiële elektrocoagulatiereactiekamer bekeken.