Een 's werelds eerste op grafeen gebaseerde filter die meer dan 99 procent van de natuurlijke organische stof in gezuiverd drinkwater kan verwijderen, wordt opgeschaald voor mogelijk gebruik in conventionele installaties.

UNSW-wetenschappers hebben een wereldprimeur ontwikkeld, op grafeen gebaseerd, filter op laboratoriumschaal die meer dan 99 procent van de alomtegenwoordige natuurlijke organische stof kan verwijderen die achterblijft bij de conventionele behandeling van drinkwater.

In een onderzoekssamenwerking met Sydney Water, het team heeft het succes van de aanpak aangetoond in laboratoriumtests op gefilterd water van de Nepean Water Filtration Plant in het westen van Sydney, en werkt aan de opschaling van de nieuwe technologie.

De resultaten van een deel van het baanbrekende onderzoek zijn gepubliceerd in het tijdschrift Koolstof . Het project wordt geleid door Dr. Rakesh Joshi van de UNSW School of Materials Science and Engineering, in samenwerking met professor Veena Sahajwalla en professor Vicki Chen van UNSW, en Dr. Heriberto Bustamante van Sydney Water.

"Onze vooruitgang is om filters te gebruiken op basis van grafeen - een extreem dunne vorm van koolstof. Geen enkele andere filtratiemethode is in de buurt gekomen van het verwijderen van 99 procent van het natuurlijke organische materiaal uit water bij lage druk, ' zei dokter Joshi.

"Onze resultaten geven aan dat op grafeen gebaseerde membranen kunnen worden omgezet in een alternatieve nieuwe optie die in de toekomst kan worden ingebouwd in conventionele waterzuiveringsinstallaties."

Sydney Water levert schoon water aan ongeveer 4,8 miljoen mensen in Sydney, de Illawarra en de Blue Mountains. Deze verontreinigingen van natuurlijke organische stoffen kunnen de prestaties van directe filtratie-installaties beïnvloeden, hun capaciteit verminderen na hevige regenval.

"De meest gebruikelijke methoden die momenteel worden gebruikt om organisch materiaal uit watervoorzieningen te verwijderen, zijn onder meer de toepassing van chemische coagulanten, " zei dr. Bustamante.

"Echter, deze bestaande behandelingen zijn slechts gedeeltelijk effectief, vooral omdat de concentratie van natuurlijke organische stof toeneemt."

Dr. Joshi zei:"Het nieuwe behandelingssysteem is gemaakt door natuurlijk voorkomend grafiet om te zetten in grafeenoxidemembranen die een hoge waterstroom bij atmosferische druk mogelijk maken, terwijl vrijwel al het organische materiaal wordt verwijderd."

Dr. Joshi heeft een internationale reputatie op dit gebied, veel veel geciteerde artikelen hebben gepubliceerd, waaronder een in het tijdschrift Wetenschap over op grafeenoxide gebaseerde filtratie in 2014 terwijl hij aan de Universiteit van Manchester werkte met Nobelprijswinnaar Sir Andre Geim.

Het UNSW-team is bezig met het upgraden van de experimentele installatie om een ​​kleine proeffabriek te bouwen die in het veld kan worden getest.