Membranas de grafeno

Para generaciones de científicos en la industria del agua, el santo grial de la investigación ha sido la búsqueda de una membrana de filtración que combine:

Durante décadas ha parecido una búsqueda infructuosa, ya que las membranas que sobresalían en uno de estos criterios a menudo se desempeñaban mal en otros. Pero una nueva e innovadora tecnología patentada está a punto de cambiar todo eso.

El especialista australiano en tratamiento y recuperación de agua, Clean TeQ Water (ASX: CNQ), se está preparando para abrir nuevas oportunidades en el mercado mundial del agua con una nueva tecnología de membrana innovadora a través de su subsidiaria, NematiQ. El material clave que utiliza es el grafeno, una red de átomos de carbono de un átomo de espesor que se aisló por primera vez en 2004.

Unas 200 veces más fuerte que el acero pero notablemente flexible y un gran conductor de la electricidad y el calor al mismo tiempo que ofrece niveles únicos de absorción de luz, el grafeno es un "material maravilloso" que promete revolucionar numerosas industrias. Desde baterías y células solares hasta chips de computadora y supercondensadores, pantallas táctiles e incluso secuenciación de ADN, el grafeno está demostrando sus propiedades innovadoras en una gama verdaderamente diversa de aplicaciones.

NematiQ utiliza las notables propiedades del óxido de grafeno para crear una gama de membranas de filtro en diferentes módulos de tamaño estándar, para mejorar drásticamente la tecnología de purificación de agua existente, produciendo agua limpia sin crear impactos ambientales negativos como desechos de salmuera en el proceso.

El Dr. David Menzies, CEO de NematiQ, dijo a The Market Herald que después de una década de investigación, su equipo perfeccionó la tecnología patentada para producir membranas de grafeno en cantidades comerciales, utilizando técnicas de fabricación a escala industrial.

Estos filtros de alta permeabilidad permiten el fácil paso del agua y las sales mientras rechazan elementos orgánicos y patógenos como virus, bacterias y compuestos orgánicos disueltos. El proceso tiene un uso de energía comparativamente bajo y proporciona una producción de agua impresionante y una gestión más sencilla de los subproductos.

La combinación única de alta recuperación de agua y bajo uso de energía se ve facilitada por la alta permeabilidad de la membrana, que permite que el sistema funcione a presiones mucho más bajas que las que requieren otras membranas de nanofiltración.

Uno de los aspectos más destacados de esta nueva tecnología es que el equipo de NematiQ ha diseñado estos nuevos filtros de grafeno para integrarse a la perfección con los sistemas de filtración existentes.

"Hemos producido módulos de membrana en una gama de tamaños de módulos enrollados en espiral estándar de la industria para la filtración de agua, y estos se pueden instalar en los sistemas existentes de forma rápida y económica", dijo el Dr. Menzies a The Market Herald.

"Todo lo que se requiere para poner en funcionamiento la membrana basada en grafeno NematiQ es dimensionar correctamente los módulos para resolver el problema en cuestión e insertarlos en carcasas que ya están disponibles comercialmente. Nuestro equipo ya ha considerado el problema de compatibilidad con versiones anteriores que afecta la adopción de nuevas tecnologías. ."

El equipo de NematiQ ha identificado una gama de mercados y aplicaciones en las que el rendimiento excepcional de la membrana de grafeno puede ofrecer a los operadores ventajas considerables. Estos incluyen el tratamiento de agua potable, el tratamiento y la reutilización de aguas residuales de alimentos y bebidas, el tratamiento de aguas residuales industriales, las separaciones industriales, el pretratamiento para la desalinización de agua de mar y el tratamiento de efluentes municipales.

"Estamos viendo un mercado global de unos 5.000 millones de dólares estadounidenses para membranas de reemplazo", dijo el Dr. Menzies.

"Pero creemos que podemos agregar al menos otros US$500 millones en mercados nuevos o desatendidos que adoptarán rápidamente esta tecnología".

Las ventas de la tecnología NematiQ han comenzado y las noticias sobre los beneficios de la tecnología se están difundiendo rápidamente entre muchas de las empresas australianas que se beneficiarán de su implementación.

En septiembre de 2022, la empresa firmó un memorando de entendimiento con los productores de apio y puerro más grandes y destacados de Australia para demostrar cómo se puede utilizar la tecnología para tratar y reciclar el agua de proceso para su reutilización en sus instalaciones de fabricación y envasado. Las pruebas iniciales de calidad del agua en el laboratorio mostraron una mejora sustancial en los parámetros de calidad del agua especificados, proporcionando agua segura para la recirculación dentro de la instalación. A esto le siguió un estudio piloto in situ en enero de 2023 para ampliar la demostración de la tecnología.

"Están muy impresionados con los resultados y hemos estado trabajando con ellos sobre cómo implementar mejor esa solución", dijo el Dr. Menzies, director ejecutivo de NematiQ, a The Market Herald.

"Ahora estamos entrando en la emocionante etapa de la comercialización de nuevos productos de trabajar con innovadores en sus respectivas industrias para mejorar los sistemas existentes o para abrir camino en nuevos mercados".

Otro cliente, WaterSource Australia, realizó recientemente su primer pedido con NematiQ para membranas de grafeno. La prueba piloto mostró que los módulos de membrana de grafeno de NematiQ proporcionaron beneficios sobre las membranas tradicionales en sus gabinetes de agua potable. Estos gabinetes de agua se implementarán en muchas de las áreas de agua potable desatendidas del mundo en desarrollo.

"Somos un fabricante de membranas con un producto único que tendrá un gran impacto en muchas industrias aquí en Australia y en todo el mundo", dijo el Dr. Menzies.

"En 2023, trabajaremos con socios de la cadena de valor, como integradores de sistemas, para llevar nuestro producto a sus sistemas donde pueda generar ingresos para el negocio y tener un impacto positivo en la escasez mundial de agua".

La tecnología está probada, lista, las aplicaciones son innumerables, la validación inicial del cliente se logró con las ventas iniciales y los beneficios son evidentes.

Pronto se abrirán los grifos de la empresa matriz Clean TeQ Water, y no habrá marcha atrás.