Smarta filter ska rena vatten och luft

7 mars 2018

Interaktiva papper som tar hand om partiklar med hjälp av solljus. Det är ett av spåren i forskningsprogrammet Mistra TerraClean som ska leda till nya hållbara och effektiva reningssystem.

För människor i Kapstaden närmar sig Day Zero. Den allt knappare tillgången på vatten har nått kritiska nivåer. Även om vi här uppe i norden kanske har svårt att föreställa oss situationen har säkert krisläget i den sydafrikanska storstaden varit en ögonöppnare för många. Rent vatten kan inte tas för givet.

I det Mistra-finansierade forskningsprogrammet TerraClean samverkar forskare från en mängd olika områden för att skapa billiga, hållbara, säkra och smarta material för integrerade filtersystem för att interaktivt rena luft och vatten från miljöfarliga substanser. Från RISE medverkar inte mindre än tre divisioner – Bioekonomi, ICT och Biovetenskap och material – ett tydligt exempel på hur tvärvetenskapliga kompetenser behövs för att lösa komplexa utmaningar.

Hjalmar Granberg berättar här varför RISE Bioekonomi är med i projektet.

– I flera tillämpningar eftersträvar man en stor yta. Här ser vi att aerogeler, som är ett slags frystorkat skum, av cellulosa skulle vara en lösning för att tillverka våtstabila porösa filter.

Men cellulosa i vatten, fungerar det verkligen?

– Vi har tillsammans med KTH utvecklat en ny process för att göra våtstabila aerogeler, dvs att de inte löses upp i vatten. Aerogelerna har en struktur som gör att det kan dekoreras på insidan och på så sätt har vi tänkt oss integrera kemi, elektronik och optik.

Vid sidan om aerogeler kommer RISE Bioekonomi även att, tillsammans med RISE ICT, utveckla zinkoxidpapper för vatten- och luftrening. Arbetet bygger på tidigare framgångsrika försök på RISE pilotpappersmaskin FEX.

– När ett papper med zinkoxid utsätts för UV-ljus blir det ledande. Det innebär att de elektroniska egenskaperna hos papperet är interaktiva och kan styras med en UV-lampa. Genom att få solljuset att belysa zinkoxiden i närheten av partiklarna skulle vi kunna få papperet att fungera som en fotokatalytisk renare.

Såväl zinkoxidpapper som aerogeler ingår i RISE Bioekonomis satsning på biobaserad elektronik, eller förkortat ”BioEl” för att möta framtidens behov av funktionella material i en biobaserad cirkulär ekonomi. Materialen kan användas till en mängd olika applikationer från energilagring av förnybar energi, rening av vatten och luft till gränssnittet mellan en analog verklighet och digitala funktioner som är av stort värde för ”Internet of Things”. En stor del av framgångarna bygger på resultat från projekten Power Papers och Modulit i vilka användningen av funktionell nanocellulosa kommit att spela en avgörande roll för utvecklingen.

Om Mistra TerraClean

Programmet körs 2017–2021 och har en budget på totalt 60 miljoner kronor. Konsortiet Mistra TerraClean leds av KTH och består av ett flertal universitet, forskningsinstitut, företag och branschorganisationer.

Läs mer på www.mistra.org

Kontakta oss

Hjalmar Granberg
08 676 70 41
hjalmar.granberg [at] ri.se