تنش آبی به سرعت در سراسر جهان در حال تشدید است و این امر، به حداکثر رساندن تصفیه، بازیابی و استفاده مجدد از آب را حیاتی میکند. فرآیندهای صنعتی به تنهایی تقریباً دو برابر برداشت آب از مصارف خانگی را تشکیل میدهند. 20٪ در مقایسه با فقط 12٪ و کشاورزی مابقی را به خود اختصاص میدهد.
با رشد صنایع و کمبود فزاینده آب شیرین، بهبود تصفیه و استفاده مجدد از فاضلاب صنعتی ضروری شده است. شیوههای پیشرفته استفاده مجدد از آب، میتواند برداشت آب شیرین توسط صنعت را به شدت کاهش دهد و این منبع حیاتی را برای آب آشامیدنی و کشاورزی حفظ کند. مطالعات اخیر پیشبینی میکنند که مصرف جهانی آب میتواند تا سال 2030 به 160٪ از میزان آب موجود فعلی برسد.
غشاهای زویتریونیک، راهحلهای قابل اعتماد و کارآمدی برای تصفیه آب و استفاده مجدد در بسیاری از صنایع ارائه میدهند. این غشاها با خطوط تولید رو به رشد خود، مشکلات دشوار فاضلاب را برطرف میکنند. صنایعی که امکان استفاده از این غشا را دارند، شامل این موارد هستند. صنایع فرآوری گوشت و مرغ، تولید لبنیات، تأسیسات اتانول ذرت، کارخانههای تصفیه شکر، ایستگاههای تولید برق، محلهای دفن زباله، کارخانههای فرآوری زیستی، عملیات نفت و گاز که آب تولید شده را مدیریت میکنند، تأسیسات هضم زبالههای غذایی و مزارعی که با رواناب کود سر و کار دارند.
برای درک کامل اهمیت فناوری غشایی زویتریونیک ، درک علم پشت این نوآوری ضروری است. در ابتداییترین سطح، غشاها از پلیمرها تشکیل شدهاند، مولکولهای بزرگی که از واحدهای مونومری تکرارشونده ساخته شدهاند. پلیمرها میتوانند به طور طبیعی (مانند پروتئینها) یا مصنوعی (مانند پلیاتیلن) وجود داشته باشند. کوپلیمرها نوع خاصی از پلیمر هستند که شامل دو مونومر منحصر به فرد هستند که واحدهای تکرارشونده را ایجاد میکنند. با دستکاری این مونومرها، دانشمندان میتوانند خواص مواد مانند استحکام، انعطافپذیری و مقاومت شیمیایی را به طور دقیق کنترل کنند.
مزایای غشاهای زویتریونی در تصفیه آب
یکی از مهمترین چالشها در تصفیه آب و فاضلاب، گرفتگی غشا است، بهویژه توسط آلایندههای آلی مانند چربیها، روغنها، گریس و پروتئینها. این مواد به غشاهای سنتی میچسبند، منافذ را مسدود میکنند و راندمان فیلتراسیون را به میزان قابل توجهی کاهش میدهند، چیزی شبیه به پوشاندن فیلتر قهوه با روغن قبل از دم کردن قهوه که باعث کندتر و کماثرتر شدن فیلتراسیون میشود. غشاهای زویتریونیک یک پیشرفت اساسی ارائه میدهند. کوپلیمرهای زویتریونیک به طور فعال آب را جذب میکنند و همزمان آلایندههای آلی را دفع میکنند. این شیمی متمایز به طور چشمگیری گرفتگی را کاهش میدهد و امکان فیلتراسیون مداوم و با کارایی بالا را فراهم میکند.
آینده مدیریت آب صنعتی نه تنها به تجهیزات بهتر، بلکه به مواد بهتری نیز نیاز دارد. موادی که بتوانند در جایی که رویکردهای قدیمی ناکارآمد هستند، انعطافپذیری و استفاده مجدد را نشان دهند. فناوری غشایی زویتریونیک دقیقاً همین را ارائه میدهد. یک تغییر اساسی در عملکرد که صنایع را قادر میسازد با آب کمتر، انرژی کمتر، مواد شیمیایی کمتر و ریسک کمتر، کارهای بیشتری انجام دهند.