Разработиха ефективни и компактни системи за фотокаталитично пречистване на вода

06.11.2025   |   Начало»Технологии

Редактор
Екатерина Амова

Редактор
Екатерина Амова

Изследователи от Института Fraunhofer за керамични технологии и системи (IKTS) в Дрезден разработиха компактни и енергийноефективни системи, които използват фотокаталитично окисление за ефективно разграждане на съдържащи се във водата примеси, съобщават от института. В основата си системите използват пенокерамика с многофункционални покрития.

Технологията

Разработката представлява компактна конструкция от пенокерамика с функционални покрития, които по пътя на фотокаталитично окисление разграждат ефективно дори устойчиви замърсители.

"При излагане на специалните повърхности на UV светлина в обработваната вода се създават силно реактивни радикали, които разграждат органичните примеси. При процеса не се отделят никакви нежелани странични продукти, а също не се изискват допълнителни окислители като озон", посочва предимствата на технологията Франциска Зафт, научен сътрудник от института. Решението се фокусира главно върху пречистването на промишлени технологични и отпадъчни води.

Ефективността на процеса зависи силно от контакта между замърсителя, катализатора и светлината. Благодарение на силно порьозната си, мрежоподобна структура, пенокерамиката осигурява големи повърхнини, което я прави идеален носител за различни катализатори и адсорбенти. Освен това, високото ниво на порьозност до 90% позволява добро пропускане на светлината.

Изследователите установяват‚ чe пенокерамиката осигурява достатъчно пространство за интегриране на различни катализатори. Това дава възможност за създаване на силно реактивна повърхност, която позволява постигане на високи нива на каталитично преобразуване, дори при нанасяни само тънки слоеве върху пенокерамиката. Необходимо е катализаторите да бъдат стабилизирани върху пеноструктурата, така че да не се отмиват с потока от отпадъчни води, поясняват участниците в проекта.

Пилотни тестове

Изследователите съвместно с интердисциплинарни екипи по проекта разработват самите пречиствателни станции за отпадъчни води. Това включва целия процес – от избора и проектирането на многофункционална пенокерамика с оптимизирана геометрия и каталитичнопокритие до подходящи източници на светлина, като например енергийноефективно UV LED осветление.

Дизайнът на реактора също е специално пригоден за съответните изисквания. Подходът позволява интеграция в съществуващи системи, както и специфично за приложението мащабиране и пилотно тестване в съоръжения на клиента.

Решението е подходящо за компании от фармацевтичната, млекопреработвателната, текстилната и други индустрии, които желаят да разграждат замърсителите директно на място, преди изпускането им към пречиствателни станции за отпадъчни води.

На този етап резултатите са обещаващи, споделят от института. Първоначалните пилотни приложения показват, че фотокаталитичните системи с пенокерамика успешно разграждат замърсителите.

За да увеличат допълнително тяхната ефективност, екипите работят върху усъвършенстване на дизайна на реакторите и комбиниране на адсорбционни материали. В дългосрочен план стремежът е към мащабиране на технологията и утвърждаването й като ключов компонент на съвременните инсталации за пречистване на води. Това ще допринесе и за опазването на околната среда и осигуряването на висококачествени водни ресурси.

Ключови думи: IKTS   пречистване на води   фотокаталитични системи   пенокерамика  

Област: ВиК