La tecnologia a membrana è ampiamente utilizzata in vari processi di trattamento delle acque come la desalinizzazione dell'acqua, trattamento delle acque reflue, e trattamento avanzato dell'acqua per la produzione di acqua di rubinetto pulita. La tecnologia di filtrazione a membrana è un metodo che può migliorare significativamente la qualità dell'acqua ed è stata suggerita come alternativa in grado di prevenire efficacemente le larve nell'acqua del rubinetto, un problema diffuso di recente in Corea. Però, l'attuale tecnologia a membrana soffre di una rapida riduzione delle prestazioni a causa dell'accumulo di adesione batterica sulla superficie della membrana e della crescita delle cellule microbiche, portando ad alti costi di manutenzione.

Il Korea Institute of Science and Technology (KIST) ha riferito che il team di ricerca guidato dal Dr. Jeehye Byun e dal direttore Seok Won Hong del Centro di ricerca sul ciclo dell'acqua ha sviluppato un materiale a membrana che autopulisce i contaminanti biologici attraverso l'irradiazione della luce solare. Secondo la squadra, si prevede che il materiale della membrana di nuova concezione ridurrà significativamente il costo della gestione della membrana poiché la membrana può essere riutilizzata dopo soli 10 minuti di irradiazione solare.

Le membrane per il trattamento dell'acqua richiedono una pulizia periodica poiché i contaminanti si accumulano sulla superficie della membrana dopo la filtrazione dell'acqua. Attualmente, le membrane usate richiedono una pulizia con prodotti chimici aggressivi per più di sei ore almeno una volta alla settimana, che si traduce in costi operativi piuttosto elevati e danneggia le membrane a causa delle sostanze chimiche.

Come modo per affrontare questi problemi, i ricercatori del KIST hanno combinato un fotocatalizzatore sensibile alla luce visibile sulla superficie della membrana per il trattamento dell'acqua. Questa membrana fotocatalitica modificata in superficie può decomporre completamente i contaminanti accumulati sulla superficie quando irradiata con luce visibile, pulendo così facilmente la membrana. In particolare, ha mostrato prestazioni eccezionali rimuovendo il 99,9% dei batteri, come Escherichia coli e Staphylococcus aureus; e virus, come il batteriofago MS2, accumulato sulla superficie della membrana in meno di un'ora di trattamento della luce. Secondo la squadra, la membrana sviluppata può trattare non solo le cellule microbiche ma anche contaminanti organici come soluzioni coloranti e metalli pesanti. Ulteriore, ha mostrato il vantaggio di mantenere le prestazioni anche dopo aver ripetuto i test più di 10 volte.

"La nostra ricerca ha rivelato che l'efficienza dei processi di trattamento delle acque può essere migliorata combinando la tecnologia fotocatalitica e la tecnologia delle membrane per il trattamento delle acque, " Ha detto il Dr. Jeehye Byun del KIST. "Sulla base di questi risultati di ricerca, ci impegneremo a sviluppare membrane di nuova generazione in grado di guidare il mercato delle membrane per il trattamento delle acque."