Toray desenvolve membrana de ultrafiltração de alta eficiência.
A Toray Industries, Inc., anunciou desenvolvimento de uma membrana de ultrafiltração (UF) de alta remoção. Esta nova oferta mantém a alta permeabilidade à água das membranas de UF enquanto reduz a carga da membrana de osmose reversa (RO) para estabilizar a produção de longo prazo de água de alta qualidade na reutilização de águas residuais.
Com o aumento da demanda global por água, o uso de membranas híbridas de UF e RO para reciclar águas residuais e efluentes industriais está se expandindo rapidamente. Esforços começaram em todo o mundo para aproveitar a água reutilizada para beber e produzir água ultrapura que é vital para a fabricação de semicondutores. As membranas de UF convencionais são ruins na remoção de biopolímeros comumente encontrados em águas residuais. As membranas de RO, portanto, precisam ser limpas com mais frequência com produtos químicos, aumentando os custos de produção de água e as emissões de dióxido de carbono.
A Toray superou esse desafio analisando quantitativamente o processo de formação de nanoporos sub-10 nanômetros no projeto de uma membrana de UF de alta remoção. Ela alavancou observações usando a grande instalação de radiação síncrotron SPring-8 (veja o glossário) e simulações para avaliar cuidadosamente a estrutura da membrana. Ela se baseou em suas descobertas para controlar precisamente os materiais poliméricos e o processo de fabricação para criar poros mais finos e aumentar o número de nanoporos simultaneamente. Esse esforço culminou em uma membrana UF de alta eficiência que pode oferecer desempenho de remoção sem precedentes e alta permeabilidade à água.
Os testes confirmaram que a nova membrana UF reduz a transmissão de biopolímeros, um fator primordial na contaminação da membrana RO, para menos de um terço dos níveis das ofertas atuais da Toray, proporcionando excelente desempenho de remoção, inclusive para esgoto e águas residuais industriais. As operações piloto em uma estação de esgoto conectaram membranas UF e RO e demonstraram que a membrana UF de alta remoção manteve a permeabilidade à água enquanto reduzia o declínio na permeabilidade da membrana RO em um terço.
Esse avanço deve reduzir a necessidade de limpeza da membrana RO em aplicações de reutilização de águas residuais, inclusive para tratamento de esgoto e reciclagem de águas residuais industriais nos setores químico, siderúrgico, têxtil e outros. Também deve ajudar a minimizar a limpeza química, reduzir problemas operacionais e estender a vida útil da membrana RO, cortando assim os custos de tratamento de água e diminuindo as emissões de dióxido de carbono da substituição e descarte de membranas RO em mais de 30%. A Toray está se preparando para produzir em massa esta nova oferta, lançando-a em meados de 2025 na América do Norte, onde a reutilização de águas residuais está aumentando, e então implementando-a no Japão e em outros mercados.
A Toray apresentou a tecnologia para este produto na Membrane Technology Conference, uma das maiores conferências de tecnologia de membrana do mundo, realizada nos Estados Unidos em 27 de fevereiro, horário local.
A Toray continuará a inovar tecnologias que contribuam para uma economia sustentável, alinhada à sua filosofia corporativa de contribuir para a sociedade criando novo valor com ideias, tecnologias e produtos inovadores.
Benefícios da nova membrana UF de alta remoção na reutilização de águas residuais
Glossário
A grande instalação de radiação síncrotron SPring-8 na Prefeitura de Hyogo fornece a radiação síncrotron do mundo. Essa radiação torna possível observar estruturas em nanoescala (um nanômetro é um bilionésimo de um metro) em menos de um segundo, tornando possível observar a fabricação de membranas de UF e outros processos.
Fonte: Toray
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