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    Rifiuti di plastica convertiti in membrane filtranti

    Bruno Pulido testa l'efficienza della membrana sintetica del team. Attestazione:KAUST

    In un mondo che sembra affogare in bottiglie di plastica, riciclare questi rifiuti in materiali utili contribuirebbe a ridurne l'impatto ambientale. I ricercatori KAUST hanno ora inventato un modo per trasformare le bottiglie di plastica in membrane porose che potrebbero essere utilizzate come filtri molecolari nell'industria chimica.

    Circa il 40% del consumo energetico dell'industria chimica è destinato alla separazione e alla purificazione di sostanze chimiche in processi ad alta intensità di calore, come la distillazione e la cristallizzazione. L'uso di membrane porose per separare le molecole dai liquidi potrebbe ridurre drasticamente il consumo di energia. Ma la maggior parte delle membrane convenzionali non è abbastanza robusta da resistere al tipo di solventi utilizzati nell'industria, e le membrane ceramiche alternative tendono ad essere molto costose.

    Il team KAUST si è invece rivolto al poli(etilentereftalato) (PET) riciclato. "Il PET è meccanicamente e chimicamente robusto, rendendolo utile per i processi di filtrazione e purificazione che richiedono sterilizzazione o pulizia con acidi o candeggina, "dice Bruno Pulido, dottorato di ricerca alunno.

    Nel 2016, la produzione mondiale di PET ha raggiunto i 50 milioni di tonnellate, rappresentano circa il 9% della produzione totale di plastica. Circa il 30% del PET viene utilizzato nell'industria alimentare, comprese le bottiglie di plastica monouso. Il PET viene in genere "riciclato" in prodotti di valore inferiore, come tessuti per abbigliamento, quindi convertirlo in membrane di filtrazione di valore superiore potrebbe fornire un forte incentivo economico per migliorare i tassi di riciclaggio.

    Gli scienziati ambientali di KAUST stanno trasformando la plastica usata in membrane utili per scopi industriali. Attestazione:KAUST

    Per creare le loro membrane, i ricercatori hanno sciolto il PET e poi hanno usato un solvente diverso per rendere di nuovo solido il PET, questa volta a forma di membrana invece che di bottiglia.

    Il team ha testato un'ampia gamma di diverse condizioni di lavorazione e solventi e ha utilizzato un additivo chiamato poli(etilenglicole) (PEG) per aiutare a formare i pori all'interno delle membrane in PET. La modifica della concentrazione e della dimensione delle molecole di PEG ha contribuito a controllare il numero e la dimensione dei pori all'interno della membrana, e quindi affinare le sue proprietà di filtrazione.

    Dopo aver ottimizzato questo processo, il team ha misurato la facilità con cui il liquido scorreva attraverso le membrane e quanto bene separano le molecole di diverse dimensioni. Le migliori membrane avevano dimensioni dei pori che variavano da 35 a 100 nanometri di larghezza, con pori che coprono fino al 10 percento dell'area della membrana; si sono comportati bene anche a 100 gradi Celsius.

    Pulido afferma che le membrane potrebbero essere utilizzate come supporto per strati sottili di altri materiali di filtrazione, come quelli che si trovano nelle membrane ad osmosi inversa. "Stiamo lavorando anche allo sviluppo di fibre cave di PET, un tipo di membrana con ulteriori vantaggi rispetto alle membrane piatte, " Aggiunge.


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