17. März 2023 Ι Das Team von Dr. Ji-Soo Jang vom Electronic Materials Research Center des Korea Institute of Science and Technology (KIST) und das Team von Prof. Tae-Gwang Yoon vom Department of Materials Science and Engineering der Myongji-Universität haben gemeinsam eine Membran entwickelt, die gleichzeitig Trinkwasser bereitstellt und kontinuierlich Strom aus verschiedenen Wasserressourcen wie Abwasser, Meerwasser und Grundwasser erzeugt.

„Sandwich“-Membran: unten Filtration, oben Strom

Die entwickelte „sandwichartige“ Membran besteht aus einer porösen Membran, die unten das Wasser filtert, und einem leitfähigen Polymer, das oben Strom erzeugt. Die Membran ist so konzipiert, dass sie das Abwasser reinigt, indem sie die Richtung des Wasserflusses kontrolliert. Wasser, das senkrecht zur Membran fließt, erzeugt Gleichstrom durch die Bewegung von Ionen in horizontaler Richtung. Die Membran kann mehr als 95 % der Verunreinigungen mit einer Größe von weniger als 10 nm (ein Hundertmillionstel eines Meters) zurückhalten. So können Mikroplastik und Schwermetallpartikel aus dem Abwasser entfernt werden, und mit nur 10 µl (Mikroliter) Wasser kann mehr als 3 Stunden lang kontinuierlich Strom erzeugt werden.

Wirtschaftliches Potenzial für Unternehmen

Die Membran ist mit einem einfachen Druckverfahren ohne Größenbeschränkungen hergestellbar. Daher hat sie aufgrund der niedrigen Herstellungskosten und der geringen Verarbeitungszeit ein hohes Potenzial für die Kommerzialisierung. Das Forschungsteam führt derzeit Folgeuntersuchungen durch. Sie entwickeln die Membran für eine Fabrik. Ziel ist es, dort Strom zu erzeugen und gleichzeitig die Wasserqualität auf Trinkwasserniveau zu verbessern.

Dr. Ji-Soo Jang vom KIST äußerte sich wie folgt zur Studie: „Als neuartige Technologie, die das Problem der Wasserknappheit lösen und gleichzeitig umweltfreundliche Energie erzeugen kann, hat sie auch ein großes Potenzial für Anwendungen im Bereich des Wasserqualitätsmanagementsystems und des Notstromsystems.“

Dieses Großprojekt des KIST hat das Ministerium für Wissenschaft und IKT unterstützt. Die Forschungsergebnisse hat die Fachzeitschrift Advanced Materials veröffentlicht.