В Научно-исследовательском центре GKSS в Германии были созданы мембраны и для фильтрации сточных вод, и для опреснения морской воды. Сейчас здесь разработана мембрана для очистки дымовых газов теплоэлектростанций.
Высокотехнологичные мембраны на основе сверхтонких пленок находят все более широкое применение во всем мире. В Германии разработка таких мембран наиболее активно ведется в Институте изучения полимеров при Научно-исследовательском центре GKSS в городке Гестхахт на севере страны. Здесь были созданы мембраны самого разного назначения - и для фильтрации сточных вод, и для опреснения морской воды, сообщает Deutsche Welle.
Сейчас усилия здешних ученых сосредоточены на разработке мембраны для очистки дымовых газов теплоэлектростанций. "Перед вами рулоны с образцами этих мембран, - говорит профессор Клаус-Виктор Пайнеман, - Ширина около 70 сантиметров. В общем-то, похоже на обои. Но это мембрана, состоящая из 4-х слоев".
В экспериментальном цехе института на специальных штативах развешаны образцы продукции. "Главную функцию выполняет верхний слой, - продолжает пояснения профессор Пайнеман. - Его толщина составляет всего полмикрометра, но именно он и осуществляет собственно очистку. Все остальное - для механической прочности, чтобы мембрану можно было скатывать в рулон, приклеивать, сваривать и так далее".
Исследователи надеются, что их детище со временем позволит сделать более экологичными работающие на газе или угле теплоэлектростанции: извлечение из их выбросов углекислого газа и его последующее захоронение ослабит парниковый эффект. Важная особенность разрабатываемой мембраны состоит в том, что - в отличие, скажем, от тех всем известных фильтров, что используются в электрокофеварках, - в ней вообще нет пор.
"Это связано с тем, что речь здесь уже не идет о механической фильтрации с помощью мелкопористого сита, здесь работает совершенно иной механизм, - говорит профессор Пайнеман. - Газы просто растворяются в материале мембраны точно так же, как они растворяются в воде. У воды ведь тоже нет пор, но она прекрасно поглощает и углекислый газ, и кислород, потому что оба эти соединения хорошо в ней растворяются. Именно с таким расчетом мы и разрабатываем материал для нашей мембраны: он должен иметь высокое химическое сродство к тому газовому компоненту, который мы хотим отфильтровать. Здесь имеют место только два процесса: растворение и диффузия".
Иными словами, если дымовые газы направить под давлением вдоль такой мембраны, углекислый газ будет из них как бы высасываться. Прототип устройства представляет собой цилиндр длиной 30 сантиметров и толщиной в руку. "Здесь несколько штуцеров для присоединения трубопроводов, - говорит профессор Пайнеман. - Это вход, сюда должны поступать дымовые газы от теплоэлектростанции; очищенные газы выходят с другой стороны; а отсюда удаляется накапливающийся углекислый газ".
Внутри устройства размещаются примерно 10 квадратных метров белой пленки, сложенной и сваренной таким образом, что она образует около сотни кармашков. "Это выглядит как система каналов, - поясняет профессор Пайнеман, - очень извилистый лабиринт. В результате время контакта газа с мембраной оказывается довольно значительным".
Источник: CyberSecurity
|
