Membranes de graphène

Depuis des générations de scientifiques de l'industrie de l'eau, le Saint Graal de la recherche a été la recherche d'une membrane de filtration qui combine :

Pendant des décennies, cela a semblé être une recherche infructueuse, car les membranes qui excellaient dans l'un de ces critères obtenaient souvent de mauvais résultats dans d'autres. Mais une nouvelle technologie innovante et brevetée est sur le point de changer tout cela.

Le spécialiste australien du traitement et de la récupération de l'eau Clean TeQ Water (ASX : CNQ) se prépare à ouvrir de nouvelles opportunités sur le marché mondial de l'eau avec une nouvelle technologie membranaire révolutionnaire par le biais de sa filiale NematiQ. Le matériau clé qu'il utilise est le graphène - un réseau d'atomes de carbone d'une épaisseur d'un atome isolé pour la première fois en 2004.

Quelque 200 fois plus résistant que l'acier mais remarquablement flexible, et un excellent conducteur d'électricité et de chaleur tout en offrant des niveaux uniques d'absorption de la lumière, le graphène est un "matériau miracle" qui promet de révolutionner de nombreuses industries. Des batteries et des cellules solaires aux puces informatiques et aux supercondensateurs, en passant par les écrans tactiles et même le séquençage de l'ADN, le graphène prouve ses propriétés révolutionnaires dans un large éventail d'applications.

NematiQ utilise les propriétés remarquables de l'oxyde de graphène pour créer une gamme de membranes filtrantes dans différents modules de taille standard, afin d'améliorer considérablement la technologie de purification de l'eau existante, produisant de l'eau propre sans créer d'impacts environnementaux négatifs tels que les déchets de saumure dans le processus.

Le PDG de NematiQ, le Dr David Menzies, a déclaré au Market Herald qu'après une décennie de recherche, son équipe a perfectionné la technologie brevetée pour produire des membranes de graphène en quantités commerciales, en utilisant des techniques de fabrication à l'échelle industrielle.

Ces filtres à haute perméabilité permettent le passage facile de l'eau et des sels tout en rejetant les éléments organiques et les agents pathogènes tels que les virus, les bactéries et les matières organiques dissoutes. Le processus consomme relativement peu d'énergie et fournit un débit d'eau impressionnant et une gestion plus facile des sous-produits.

La combinaison unique d'une récupération d'eau élevée et d'une faible consommation d'énergie est facilitée par la haute perméabilité de la membrane, qui permet au système de fonctionner à des pressions bien inférieures à celles requises par les autres membranes de nanofiltration.

L'un des aspects les plus remarquables de cette toute nouvelle technologie est que l'équipe NematiQ a conçu ces nouveaux filtres en graphène pour s'intégrer de manière transparente aux systèmes de filtration existants.

"Nous avons produit des modules à membrane dans une gamme de tailles de modules enroulés en spirale standard pour la filtration de l'eau, et ceux-ci peuvent être adaptés aux systèmes existants rapidement et à moindre coût", a déclaré le Dr Menzies au Market Herald.

« Tout ce qui est nécessaire pour faire fonctionner la membrane à base de graphène NematiQ est de dimensionner correctement les modules pour résoudre le problème à résoudre et de les insérer dans des boîtiers déjà disponibles dans le commerce. Notre équipe a déjà pris en compte le problème de rétrocompatibilité qui afflige l'adoption de nouvelles technologies.

L'équipe NematiQ a identifié une gamme de marchés et d'applications dans lesquels les performances exceptionnelles de la membrane de graphène peuvent offrir aux opérateurs des avantages considérables. Il s'agit notamment du traitement de l'eau potable, du traitement et de la réutilisation des eaux usées alimentaires et des boissons, du traitement des eaux usées industrielles, des séparations industrielles, du prétraitement pour le dessalement de l'eau de mer et du traitement des effluents municipaux.

"Nous envisageons un marché mondial d'environ 5 milliards de dollars américains pour les membranes de remplacement", a déclaré le Dr Menzies.

"Mais nous pensons que nous pouvons ajouter au moins 500 millions de dollars supplémentaires dans des marchés mal desservis ou tout nouveaux qui adopteront rapidement cette technologie."

Les ventes de la technologie NematiQ ont commencé et la nouvelle des avantages de la technologie se répand rapidement dans de nombreuses entreprises australiennes susceptibles de bénéficier de sa mise en œuvre.

En septembre 2022, l'entreprise a signé un protocole d'accord avec les plus grands et les plus importants producteurs de céleri et de poireaux d'Australie pour démontrer comment la technologie peut être utilisée pour traiter et recycler l'eau de procédé pour la réutiliser dans leur usine de fabrication et d'emballage. Les premiers tests de qualité de l'eau en laboratoire ont montré une amélioration substantielle des paramètres de qualité de l'eau spécifiés, fournissant de l'eau salubre pour la recirculation dans l'installation. Cela a été suivi d'une étude pilote sur site en janvier 2023 pour intensifier la démonstration technologique.

"Ils sont très impressionnés par les résultats, et nous avons travaillé avec eux sur la meilleure façon de déployer cette solution", a déclaré le PDG de NematiQ, le Dr Menzies, au Market Herald.

"Nous entrons maintenant dans l'étape passionnante de la commercialisation de nouveaux produits consistant à travailler avec des innovateurs dans leurs industries respectives pour améliorer les systèmes existants ou pour percer sur de nouveaux marchés."

Un autre client, WaterSource Australia, a récemment passé sa première commande auprès de NematiQ pour des membranes en graphène. Le pilotage a montré que les modules à membrane en graphène de NematiQ offraient des avantages par rapport aux membranes traditionnelles dans leurs armoires à eau potable. Ces armoires à eau doivent être déployées dans de nombreuses zones d'eau potable mal desservies du monde en développement.

"Nous sommes un fabricant de membranes avec un produit unique qui aura un impact majeur sur de nombreuses industries ici en Australie et dans le monde", a déclaré le Dr Menzies.

"En 2023, nous travaillerons avec des partenaires de la chaîne de valeur, tels que des intégrateurs de systèmes, pour intégrer notre produit dans leurs systèmes, où il pourra générer des revenus pour l'entreprise et avoir un impact positif sur la pénurie mondiale d'eau."

La technologie est éprouvée, prête, les applications sont innombrables, la validation initiale du client a été obtenue avec les ventes initiales et les avantages sont évidents.

Les robinets seront bientôt ouverts pour la société mère Clean TeQ Water, et il n'y aura pas de retour en arrière.