그래핀 멤브레인

물 산업에 종사하는 여러 세대의 과학자들에게 연구의 성배는 다음을 결합한 여과막을 찾는 것이었습니다.

수십 년 동안 이러한 기준 중 하나에서 탁월한 성능을 보인 멤브레인이 다른 기준에서는 성능이 좋지 않은 경우가 많았기 때문에 이는 무익한 검색처럼 보였습니다. 그러나 새롭고 혁신적인 특허 기술이 모든 것을 바꿔 놓을 것입니다.

호주 수처리 및 회수 전문기업 Clean TeQ Water(ASX: CNQ)는 자회사 NematiQ를 통해 획기적인 신막 기술로 세계 물 시장에서 새로운 기회를 열 준비를 하고 있습니다. 이 회사가 사용하는 핵심 재료는 2004년에 처음 분리된 탄소 원자 1원자 두께의 격자인 그래핀입니다.

강철보다 약 200배 더 강하면서도 놀라울 정도로 유연하고 전기와 열의 훌륭한 전도체이자 독특한 수준의 빛 흡수 기능을 제공하는 그래핀은 수많은 산업에 혁명을 일으킬 것으로 예상되는 "경이로운 재료"입니다. 배터리와 태양전지부터 컴퓨터 칩과 슈퍼커패시터, 터치스크린, 심지어 DNA 시퀀싱에 이르기까지 그래핀은 정말 다양한 응용 분야에서 판도를 바꾸는 특성을 입증하고 있습니다.

NematiQ는 산화그래핀의 놀라운 특성을 활용하여 다양한 표준 크기 모듈에서 다양한 필터막을 생성하고 기존 정수 기술을 획기적으로 개선하여 공정에서 염수 폐기물과 같은 부정적인 환경 영향을 일으키지 않고 깨끗한 물을 생산합니다.

NematiQ CEO인 David Menzies 박사는 The Market Herald와의 인터뷰에서 10년 간의 연구 끝에 그의 팀이 산업 규모의 제조 기술을 사용하여 상업적인 양으로 그래핀 멤브레인을 생산할 수 있는 특허 기술을 완성했다고 말했습니다.

이러한 고투과성 필터는 물과 염분을 쉽게 통과시키는 동시에 바이러스, 박테리아, 용해된 유기물과 같은 유기 요소와 병원균을 거부합니다. 이 공정은 상대적으로 에너지 사용량이 낮고 인상적인 물 생산량을 제공하며 부산물 관리가 더 쉽습니다.

높은 물 회수율과 낮은 에너지 사용량의 독특한 조합은 멤브레인의 높은 투과성에 의해 촉진되며, 이를 통해 시스템은 다른 나노여과 멤브레인이 요구하는 것보다 훨씬 낮은 압력에서 작동할 수 있습니다.

이 새로운 기술의 가장 뛰어난 측면 중 하나는 NematiQ 팀이 기존 여과 시스템과 원활하게 통합되도록 새로운 그래핀 필터를 설계했다는 것입니다.

Menzies 박사는 The Market Herald에 "우리는 물 여과를 위한 다양한 업계 표준 나선형 권선형 모듈 크기의 멤브레인 모듈을 생산했으며 이러한 모듈은 기존 시스템에 빠르고 저렴하게 장착할 수 있습니다"라고 말했습니다.

"NematiQ 그래핀 기반 멤브레인을 작동시키는 데 필요한 것은 당면한 문제를 해결하기 위해 모듈의 크기를 올바르게 조정하고 이미 상업적으로 이용 가능한 하우징에 삽입하는 것뿐입니다. 우리 팀은 이미 새로운 기술 채택을 괴롭히는 이전 버전과의 호환성 문제를 고려했습니다. ."

NematiQ 팀은 그래핀 멤브레인의 뛰어난 성능이 작업자에게 상당한 이점을 제공할 수 있는 다양한 시장과 응용 분야를 식별했습니다. 여기에는 식수 처리, 식음료 폐수 처리 및 재사용, 산업 폐수 처리, 산업 분리, 해수 담수화를 위한 전처리, 도시 폐수 처리가 포함됩니다.

Menzies 박사는 “우리는 교체용 멤브레인으로 약 50억 달러 규모의 글로벌 시장을 조사하고 있습니다.”라고 말했습니다.

"그러나 우리는 이 기술을 빠르게 수용할 서비스가 부족하거나 새로운 시장에 최소 5억 달러를 더 추가할 수 있다고 믿습니다."

NematiQ 기술의 판매가 시작되었으며, 이 기술의 이점에 대한 소식은 이 기술의 구현으로 이익을 얻을 수 있는 많은 호주 기업을 통해 빠르게 퍼지고 있습니다.

2022년 9월에 회사는 제조 및 포장 시설에서 재사용할 수 있도록 공정수를 처리하고 재활용하는 데 이 기술을 사용할 수 있는 방법을 보여주기 위해 호주 최대 규모의 가장 유명한 셀러리 및 부추 재배자와 MOU를 체결했습니다. 초기 실험실 수질 테스트에서는 지정된 수질 매개변수가 크게 개선되어 시설 내 재순환을 위한 안전한 물을 제공하는 것으로 나타났습니다. 이후 기술 시연 규모를 확대하기 위해 2023년 1월 현장 파일럿 연구가 이어졌습니다.