Převratný grafenový filtr by mohl zajistit pitnou vodu pro celou planetu  
Nebo alespoň část planety. Nový filtr z grafenu odfiltruje všechno, co je větší než jeden nanometr, z vody, mléka nebo třeba vína. Podobné filtry by mohly být brzy na trhu.

 

Grafenové filtry se budou hodit. Kredit: Monash University.
Grafenové filtry se budou hodit. Kredit: Monash University.

Poslední dobou se množí obavy, že dojde pitná voda. Zároveň stále více zpráv hořekuje nad tím, jak se nedostatek čisté vody stává velkým rizikem pro mnoho lidí na Zemi. Naštěstí se také objevují vědecké týmy, které nemarní čas naříkáním a rozhodli se s tím něco dělat. To je i případ týmu vědců australské Univerzity v Monashi a americké Univerzity v Kentucky, kteří vyvinuli revoluční grafenový filtr na pitnou vodu i jiné kapaliny.

Mainak Majumder. Kredit: Monash University.
Mainak Majumder. Kredit: Monash University.


Mainak Majumder z Monashe a jeho kolegové si na filtru dali doopravdy záležet. Filtruje devětkrát rychleji, než nejrychlejší filtr dostupný na trhu. Zároveň je tak stabilní, že může delší dobu fungovat i ve velmi žíravém prostředí a vyžaduje méně údržby, než komerčně dostupné filtry. Podle Majumdera bylo pro vznik filtru klíčové vyvinout viskózní formu oxidu grafenu, který je pak možné rozetřít do velmi tenké a rovnoměrně uspořádané vrstvy. Tímto postupem lze vytvořit filtr s unikátními vlastnostmi.

Výrobní postup Majumdera s spol. dovoluje vyrábět grafenové filtry velmi rychle a zároveň v poměrně slušné velikosti. To je klíčové pro vývoj komerčních aplikací takového filtru. Je to vlastně úplně poprvé, kdy se povedlo vytvořit grafenový filtr, který lze vyrábět v průmyslovém měřítku. Vědci se o to snažili už roky, doposud neúspěšně. Už dlouho je přitom jasné, že grafenové filtry jsou úžasné. Jejich výroba ale byla obtížná a hlavně drahá, což je pro vývoj aplikací zničující. Doteď si s grafenovými filtry hráli jenom odborníci v laboratořích, a soutěžili, komu se jako prvnímu povede vyrobit komerčně zajímavý grafenový filtr, zvládnutelný průmyslovou výrobou.

V subsaharské Africe to není s pitnou vodou jednoduché. Kredit: 	Bob Metcalf / Wikimedia Commons.
V subsaharské Africe to není s pitnou vodou jednoduché. Kredit: Bob Metcalf / Wikimedia Commons.

Nový grafenový filtr odfiltruje cokoliv většího než jeden jediný nanometr, neboli miliardtinu metru. Je to doslova nanofiltrace. Takový filtr může úspěšně odfiltrovat chemické sloučeniny, viry nebo bakterie z rozmanitých kapalin. Hodil by se k čištění vody od chemikálií, virů nebo bakterií. Jistě by ale fungoval i při čištění mléčných výrobků či vína, a neztratil by se ani ve výrobě léků.


Není divu, že Majumder a spol. se svým novým filtrem zaujali. Získali si pozornost celé řady společností z USA a východní Asie, tedy tam, kde se v dnešní době bouřlivě rozvíjejí největší trhy pro technologie nanofiltrace. Badatelé a jejich partneři z průmyslu, jako jsou třeba Ionic Industries, se teď soustředí na to, aby grafenový filtr dostali na trh. V Ionic Industries momentálně testují, jak grafenový filtr funguje na konkrétní nečistoty, které zajímají zákazníky. Nezbývá, než jim držet palce. Takové nanofiltry by nebyly k zahození. 

Video:  Industry Engagement on Translational Graphene Research


Literatura
Monash University 10. 3. 2016, Nature Communications 7: 10891.

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 19.03.2016
Tisk článku

Návrh analogových filtrů - Gajdošík Libor
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 350 Kč
cena: 311 Kč
Návrh analogových filtrů
Gajdošík Libor
Související články:

Fľaša s vodou namiesto lustra     Autor: Dagmar Gregorová (18.09.2011)
Grafen jako ideální vodní filtr     Autor: Dagmar Gregorová (31.01.2012)
Milostná pletka grafenu s vodou     Autor: Stanislav Mihulka (16.02.2014)
Grafen šetří helium aneb kvantový etalon odporu do každé rodiny     Autor: Martin Šíra (23.04.2015)



Diskuze:

Pavel Broz

Jaro Macuga,2016-03-26 16:11:57

''Např. filtr z aktivního uhlí je v podstatě vyřazen z provozu po několika málo dnech filtrace i relativně málo znečištěné vody. To je prostě způsobeno tím, že ty ryby do té vody nezodpovědně kakají, a zbytky z krmení to ještě dorazí.''

To je popularny mytus medzi akvaristami. Aktivne uhlie amoniak neodstranuje. Pouziva sa zvacsa na odstranovanie lieciv, kovov, atd. V akvariu je ako cast filtra v podstate neziaduci, kedze odstranuje latky potrebne pre rast rastlin.
http://redsakura.webnode.sk/clanky/aktivne-uhlie-chemia-vody/

Odpovědět


ad amoniak

Pavel Brož,2016-03-28 18:09:36

Netvrdil jsem, že se filtr z aktivního uhlí vyřadí amoniakem, vyřadí se detritem a zbytky krmiva, které ho velice rychle ucpou. V optimálním případě by detrit klesl ke dnu, tam by se po čase nestrávené proteiny rozložily na amoniak/amonium (ty se v závislosti na pH na sebe vzájemně mění, nad pH 7 amoniak, pod pH 7 amonium), nitritační bakterie pak amoniak/amonium mění na dusitany, a v dalším stupni nitratační bakterie mění dusitany na dusičnany. Pokud ale máte v akváriu i ryjící ryby jako pancéřníčky, "thorokáty" atd., tak se ten detrit do filtru dostane. I když je ale nemáte, tak se celkem rychle ucpe zbytky krmiva, zejména pokud krmíte vločkami.

S hodnocením fitru s aktivním uhlím souhlasím, pouze bych to rozšířil - KAŽDÝ filtr je nepřirozený, filtrování vody je totiž proces, který v přírodě v přírodě ve vodách, ve kterých žijí ryby, v podstatě nenaleznete. Tím nechci říct, že se voda nefiltruje např. prosakováním do jeskyň apod., nicméně jako mechanismus čištění vody v potocích a řekách se filtrování neuplatňuje. V přírodě se voda čistí biologickými procesy v aerobních stupních a v anearobních stupních, kde oba musí být samozřejmě oddělené. V aerobních stupních, tedy těch dobře prokysličených (typicky peřejnaté úseky řek, či úseky s rychle proudící vodou protékající skrze bohatou vodní vegetaci) se odpadní dusíkaté látky s pomocí bakterií oxidují přes dusitany až na dusičnany. V anaerobních stupních, což jsou typicky "voleje", vodácky neoblíbené úseky s nepatrně proudící vodou, dochází k odkládání kalu na dno, a tím i vzniku anaerobních podmínek v něm (je na to potřebná vrstva aspoň 3 cm kalu). V této vrstvě se pomnoží všudypřítomné denitrifikační baktérie, které dusičnany redukují až na plynný dusík. Přitom také dojde k redukci i síranů až na sirovodík, ten se prozradí tím, že píchnete na volejnatém úseku pádlem do dna a bublinky sirovodíku stoupají nahoru - dáte-li si tu práci čichnout si až k hladině, nezaměnitelný pach sirovodíku spolehlivě poznáte.

Když jsem býval akvaristou, tak jsem se léta snažil vymýšlet věci, jako různě rafinované filtry, půdní filtry apod., s cílem docílit přirozeného samočištění vody. Časem jsem poznal, že je to nesmysl. Pokud chcete přírodně čistit vodu, filtr vám nepomůže, pomůže vám odkaliště. Při troše snahy se dá umístit za akvárium, takže není vidět. Důležité je, že by mělo mít takový objem, aby jím voda protékala relativně pomalu, a přitom maximální plochu půdorysu, aby co nejefektivněji denitrifikovalo. Vodním mostem do něj přivádíte vodu ode dna akvária, na vstup dáte nějaký košíček, aby vám do odkaliště neproplavávaly velké ryby (ty menší nevadí). Až se v odkališti vytvoří vrstva cca 3 cm kalu, tak se ten denitrifikační proces nastartuje sám (ony ty potřebné baktérie jsou totiž opravdu všude, není třeba je odnikud injektovat). Měřením obsahu dusičnanů se pak přesvědčíte, že jejich obsah časem klesne hluboko pod hranici 30 mg/litr, což je běžná hranice ve vodovodní vodě v létě (v zimě bývá nižší, což souvisí s cykly hnojení na polích). Mě se podařilo docilovat úroveň pod 5 mg/litr, což jsou parametry (co se týče obsahu dusičnanů) pro kojeneckou vodu.

Souhlasím s Vámi, že mezi akvaristy koluje množství populárních mýtů. Ten nejpopulárnější je, že k udržení kvality akvarijní vody potřebují filtr. A když nepomůže filtr za 500 Kč, je jim doporučen větší a dražší filtr. A když nepomůže ani ten, pořídí si zoufalý akvarista třeba i několikalitrový filtr za několik tisíc :-) Příroda ale rybám vodu nefitruje, příroda denitrifikuje v odkalištích.

Odpovědět


Re: ad amoniak

Jaro Macuga,2016-03-31 18:02:56

'Netvrdil jsem, že se filtr z aktivního uhlí vyřadí amoniakem, vyřadí se detritem a zbytky krmiva, které ho velice rychle ucpou.'
Aktivne uhlie sa dava najcastejsie ako posledny stupen filtracie, teda upchatie nehrozi. Upchatie vlockami takisto nie, kedze to by znamenalo prekrmovanie, co sa da eliminovat.

S vasou polemikou okolo filtra nesuhlasim, filter je v akvariu nutny, vynimku tvoria skuseny akvaristi a niektore typy akvarii. V akvariu sa da dosiahnut stabilne prostredie aj bez filtra, ale nevidim dovod ho nepouzivat. Denitrifikacia je opat urcena pre skusenych akvaristov. Aj pri dobrej fungujucej denitrifikacii su stale potrebne vymeny vody, nezbavujete sa totiz len dusikatych latok.

Odpovědět


Re: Re: ad amoniak

Pavel Brož,2016-03-31 22:00:32

Naopak, filtr má pro drtivou většinu akvaristů maximálně tak roli placeba, akvarista se cítí lépe, když ho v akváriu má, protože se dočetl v mnoha a mnoha zdrojích, kde se po celé generace papouškuje totéž, že filtr je nezbytný. Např. se tvrdí, že je potřebný pro rozvoj nitrifikačních baktérií, které jsou bezesporu v akváriu nezbytné.

Ve skutečnosti denitrifikační baktérie se rozvinou v každém členitém akváriu, jako minimum k tomu potřebujete téměř jakékoliv dno plus slabý proud vody. Ten zařídíte např. velice slabou vodní pumpou s výtokem ideálně směřovaným ve výši hladiny. Samozřejmě s košíčkem na sacím konci pumpy, kterým ochráníte ryby před nasátím. Proud vody vytvoří malé vlnky na hladině, ty perfektně garantují okysličování vody i bez protivného bzučení vzduchovacího motorku. Sílu proudu je samozřejmě nutné zvolit dostatečně malou, není cílem, aby tam ryby byly jako ve vířivce. Kryt akvária samozřejmě nesmí neprodyšně přiléhat, výměna plynů mezi vodou a atmosférou je podstatná.

Slabá a levná vodní pumpa spolehlivě nahradí filtr i vzduchování. Je navíc výrazně tišší než obojí, protože nebzučí jako nejčastěji používané membránové vzduchovací motorky, a navíc může být výrazně slabší, než vodní pumpa, která je součástí elektrických filtrů, kde musí být silnější, aby utáhla průchod té vody filtrem.

Jak ta vodní pumpa, tak klasické řešení s filtrem a vzduchováním, dělají zpočátku totéž - zajišťují nezbytný aerobní režim v akváriu (ten je samozřejmě nezbytný, pokud v něm napěstujeme např. sirné baktérie, ale kyslík dýchající organismy, jako třeba ryby :-)), a ten sám o sobě spolu s pohybem vody garantuje rozvoj a udržení nitrifikačních baktérií, pokud tedy ve vodě je co nitrifikovat. Velikým mýtem je třeba že nitrifikační baktérie se rozvíjejí jenom ve filtru - není to pravda, jsou prakticky všude, filtr pro ně ve srovnání např. s plochou dna poskytuje jenom docela malou dodatečnou plochu.

Problém s filtrem je navíc ten, že se snadno zanáší, a docela nenápadně se v něm onen kýžený aerobní režim mění postupně na režim anaerobní. Což je velice častá příčina zdánlivě nepochopitelných náhlých úmrtí ryb v jinak napohled dobře fungujících akváriích - od určitého množství kalu v hmotě filtru se tam přestává dařit nitrifikačním baktériím, a pomnoží se tam opačné. Pokud akvarista provede měření množství dusitanů, naměří potom docela otřesné hodnoty. Klinický obrázek bývá typický, ačkoliv vzduchování jede na maximu, ryby se zoufale snaží lapat vzduch u hladiny, prostě protože dusitany jim zablokují hemoglobin podobně, jako to dělá oxid uhelnatý u suchozemských organismů, takže ačkoliv je kyslíku ve vodě dost, ryby se udusí. Akvarista potom kolikrát reaguje kompletním vyčištěním akvária včetně kompletní výměny vody a totálního promytí filtru. Tím ovšem zcela zresetuje celou bakteriosféru, která musí začínat z nuly.

Pokud naopak místo filtru a vzduchování použijete výše zmíněnou vodní pumpu, tak si tyto štrapáce vzniklé v důsledku postupného zanešení filtrační hmoty ušetříte. Vodu samozřejmě měnit musíte, resp. měl byste, dusičnany coby finální produkt nitrifikačního řetězce jsou sice pro ryby relativně nejedovaté, ale koncentrace nad 50 mg/litr nepřispívá k jejich vitalitě (i když už jsem viděl zanedbaná akvária s koncentrací dusičnanů až nad 500 mg/litr a s množícími se rybami, ale to už je holt výsledek akvaristické selekce organismů, které jsou schopny přežít podmínky, které by byly pro jejich přírodní formy smrtelné).

Každopádně i bez té denitrifikace, tj. i když se bavíme jenom o tom aerobním režimu, tak filtr nezbytný není. Jde to bez filtru, a překvapivě to není složitější než s ním, plus navíc je výsledná biologická rovnováha mnohem stabilnější než s ním. Souhlasím, že denitrifikace už je taková akvaristická vyšší dívčí, minimálně to chce trochu monitorovat hladiny těch dusitanů a dusičnanů než se to rozběhne. Potom to ale funguje prakticky samo, pouze jednou za čas vybíráte kal a doléváte vodu. S kalem odchází i další vysrážené odpadní látky, ostatně tak jako v přírodě, tam se nakonec pohřbí pod novými vrstvami kalu, takže vypadnou z koloběhu. Kationty jsou využity v rostlinách, kterým se v akváriích s denitrifikačním cyklem enormně dobře daří, takže je musíte často protrhávat. Měl jsem původně obavu, že časem bez výměny vody naroste příliš koncentrace sodných a draselných iontů, ale v jednom testovacím akváriu s odkalištěm, kde jsem záměrně více než rok vodu pouze doléval (a občas vybíral kal z odkaliště a protrhával rostliny), se koncentrace Na+ a K+ držela stabilní. Během té doby se mi tam mimochodem úspěšně pomnožili pancéřníčci a ancistrusy.

Odpovědět


Re: Re: Re: ad amoniak

Jaro Macuga,2016-04-01 18:29:30

''Naopak, filtr má pro drtivou většinu akvaristů maximálně tak roli placeba, akvarista se cítí lépe, když ho v akváriu má, protože se dočetl v mnoha a mnoha zdrojích, kde se po celé generace papouškuje totéž, že filtr je nezbytný.''

Filter je dolezita cast akvaria naozaj nie placebo. Dufam, ze casy karasa v guli rychlo pominu.

''Např. se tvrdí, že je potřebný pro rozvoj nitrifikačních baktérií, které jsou bezesporu v akváriu nezbytné.''

Filter nie je potrebny k rozvoju bakterii a ani som sa s tymto tvrdenim nikde nestretol, ale k ich akumulacii vo filtracnom materialy (poskytuje plochu).

''Velikým mýtem je třeba že nitrifikační baktérie se rozvíjejí jenom ve filtru - není to pravda, jsou prakticky všude, filtr pro ně ve srovnání např. s plochou dna poskytuje jenom docela malou dodatečnou plochu.''

Vacsina bakterii je vo filtry (zalezi na filtracnom materialy a velkosti filtra). Bakterie su aj v substrate, ale vacsinou len na hornej vrstve - zalezi na substrate a pokial sa dostane okyslicena voda. Pokial by to bola pravda, po vybrani filtra by sa nemalo nic stat, samozrejme opak je pravdou. Amoniak vyleti na velke hodnoty a bakterie v substrate jednoducho nebudu postacovat na dalsie fungovanie akvaria, pretoze nemaju potrebnu plochu na mnozenie. Musi sa znizit zdroj proteinov (ryby, krmenie atd). Takto to moze fungovat v dobre zarastenom akvariu s par rybami; kde by sa rastliny postarali o amoniak a NO3.

''Problém s filtrem je navíc ten, že se snadno zanáší, a docela nenápadně se v něm onen kýžený aerobní režim mění postupně na režim anaerobní.''

Normalne servisovany filter sa nikdy nema sancu zaniest tak aby vznikol anaerobny filter. Prietok vody by musel byt naozaj minimalny.

''Souhlasím, že denitrifikace už je taková akvaristická vyšší dívčí, minimálně to chce trochu monitorovat hladiny těch dusitanů a dusičnanů než se to rozběhne''

Suhlasim s vacsinou vasho pisaneho textu, vyzera to tak, ze ste skuseny akvarista, len prosim neradte zacinajucim akvaristom nepouzivat filter a vydat sa cestou denitrifikacie, ked este nepochopili ani len nitrogenovy cyklus. Dalej zelam vela zdaru a akvaristickych uspechov.

Odpovědět


Re: Re: Re: Re: ad amoniak

Pavel Brož,2016-04-01 21:34:22

Dobrý den, nepochybuji o tom, že se na většině věcí shodneme, asi se lišíme jen v míře optimismu ohledně splnění některých premis začínajícími akvaristy, viz:

"Normalne servisovany filter sa nikdy nema sancu zaniest tak aby vznikol anaerobny filter. Prietok vody by musel byt naozaj minimalny."

Absolutně souhlasím, že normálně servisovaný filtr by se neměl příliš zanést. Filtr v rukou začínajících akvaristů ale často není normálně servisovaný, resp. maximálně tak prvních pár měsíců, než to akvaristu přestane bavit ho pravidelně čistit. Bohužel filtry se v akvaristikách prodávají stylem - a byl jsem toho svědkem mnohokrát - jakožto zázračné prostředky, které akvaristy zbaví starostí s neoblíbeným odkalováním akvária. Setkal jsem se dokonce s absurdním argumentem prodavače, že kal se časem ve filtrační hmotě "úplně rozloží", takže filtr pak vlastně není nutné čistit vůbec. Prostě takové ekologické perpetuum mobile.

Filtr zanesený kalem je ale ve skutečnosti nepředvídatelný bioreaktor, u kterého si po pár týdnech od zanesení můžete hodit korunou, jestli už jede více v anearobním než aerobním režimu. Není to jen o průtoku vody, provozoval jsem třeba třílitrový sendvičový filtr, který měl prakticky vždycky dobrý průtok, ale nejspodnější segment filtru už obsahoval mezi vrstvami minerální vaty spoustu naneseného bahna, které při čištění smrdělo po zkažených vejcích. To je na tom to zrádné, akvarista je ukolébán rozumným průtokem vody filtrem, a nepostřehne, že v různých segmentech téhož filtru už běží navzájem protichůdné procesy, mezi kterými se ustanovuje dynamická rovnováha.

Bezesporu budeme mít na některé věci také diametrálně odlišné pohledy podepřené rozdílnými osobními zkušenostmi, to si myslím, že je nejen v akvaristice normální. Přeji Vám také hodně úspěchů.

Odpovědět


Aquarium s Vodnářem a Zlatou Rybkou musí být zapojeno v pstruhových vodách až za mokřadí s konopím, tabákem a bojovými aligátory a hady

Josef Hrncirik,2016-04-02 10:08:54

Odpovědět

V grafenu jsou díry nesmyslně malé. Chce to jen na X laserové tiskárně díry v hexagonální síti patřičně zvětšit, okraje vyztužit a navěsit na ně hustě -sulfoxyly nebo aspoň -karboxyly

Josef Hrncirik,2016-03-19 20:14:43

V článku autoři tvrdí, že odsolovací efekt je cca 50%, což je prakticky nepoužitelné bez příliš velkého počtu opakování odsolování.
Nejsou provedeny dlouhodobé zkoušky čištění ucpávajícího se filtru reverzí toku, což by zde mohlo způsobit rozfoukání pracně uložených grafenových tašek z filtrační střechy. Velikost tašek taškáři tají a neznají.
Není blíže specifikovaná použitá PA podložka (nosič grafenového nátěru), natož její filtrační či odsolovací mohutnost nebo tlaková ztráta.
Je velký problém jednotlivé vrstvy tuhy delaminovat a nelze se tedy divit, že se rády znovu asociují a jakoby schválně ucpávají ev. pracně zvětšené díry.
Nelze se pak ani příliš divit, že to neteče v disperzi, ev. že když už to teče, že to pak ale správně netěsní.
Ideálně postačuje 0,74 mg grafenu na 1 m2 sítě.
Autoři tvrdí že natírali tloušťku 1 um suspenze 40 mg grafenu/1 ml, tj. natřeli cca 54 vrstev grafenu.
Tvrdili, že jsou poskládány hladce; tato hladká 54 vrstva by měla mít tloušťku 16 nm.
Tvrdili, že na AFM mikroskopu naměřili tloušťku reálné (krabaté) vrstvy 150 nm.
Na obr. 2g v řezu však má však vrstva grafenu tloušťku minimálně 2000 nm a podložku.
stále nevidět.
Pokud však jako vždy pracujeme se zmuchlanými útržky grafenu, není problém je posešívat, svařit či snýtovat, tím se i částečně vyrovnají.
Je to tedy převratné.
Stejně to ale byla jen špatně delaminovaná a zle pocuchaná a zoxidovaná mikromletá tuha nedbale rozsypaná.

Odpovědět


Re: V grafenu jsou díry nesmyslně malé. Chce to jen na X laserové tiskárně díry v hexagonální síti patřičně zvětšit, okraje vyztužit a navěsit na ně hustě -sulfoxyly nebo aspoň -karboxyly

Milan Krnic,2016-03-20 11:40:16

Není nad fakta, a přehlednost.
Kdy video mě pobavilo. Ale nevím, zda je to dobře, nebo špatně. :)
Z orig. článku jsem vyčetl, že zadrží 30% solí (píšou 30 - 40%), ale jak to pak vypadá s membránou po regeneraci od zachycených solí, to už nezmiňují.
Pravděpodbně tomu pouze nerozumím. Přeci by nám nelhali, nebo by nemlžili.

Odpovědět


naštěstí krystaly soli to neucpou, ale pokud mám chuť na minerálku 1g soli/litr

Josef Hrncirik,2016-03-20 20:24:09

při odsolení jen 30%/jednu filtraci; mořskou vodu 30 g soli/l musím filtrovat opakovaně 10x.
30 g/l*(1-0,3)**10 = 0,85 g/l

Odpovědět


Re: naštěstí krystaly soli to neucpou, ale pokud mám chuť na minerálku 1g soli/litr

Milan Krnic,2016-03-20 22:15:50

JVe zdrojovém článku právě nepíšou, jaká se účinnost regenerace (po deseti cyklech). Že by 100% u soli? Každopádně já bych potřebovat, zcela prakticky, filtrovat špiritus :-)

Odpovědět


V malých dávkách přivykejte játra

Josef Hrncirik,2016-03-21 07:32:32

Odpovědět


Re: V grafenu jsou díry nesmyslně malé. Chce to jen na X laserové tiskárně díry v hexagonální síti patřičně zvětšit, okraje vyztužit a navěsit na ně hustě -sulfoxyly nebo aspoň -karboxyly

Pavel Brož,2016-03-20 15:06:12

Asi každý akvarista ví, že filtr se ucpe tím rychleji, čím jemnější má póry. Např. filtr z aktivního uhlí je v podstatě vyřazen z provozu po několika málo dnech filtrace i relativně málo znečištěné vody. To je prostě způsobeno tím, že ty ryby do té vody nezodpovědně kakají, a zbytky z krmení to ještě dorazí. Naopak třeba vodovodní vodu vydrží filtry z aktivního uhlí účinně filtrovat i několik let. Samozřejmě za předpokladu, že příslušný vodovodní řad není v příliš zchátralém stavu, potom lze při rozebírání toho filtru vidět slušné nánosy rzi či dalších usazenin.
Problémy s předfiltrací jsou docela podstatné, stejně tak jako případná regenerace membrán. Dlouhá léta už fungují technologie jako je např. reverzní osmóza a další, které taky dosahují parametrů srovnatelných s nanofiltrací, jejich masivnímu nasazení ale brání především dost velké komplikace týkající se životnosti, efektivní regenerace a reálně požadovaného průtoku. A to opomíjím problém, že voda takto získaná má nevhodné minerální složení - je hypotonická, tedy nevhodná pro dlouhodobé užívání z hlediska (v Evropě i Česku) platných norem na pitnou vodu.
Je možné, že grafenové filtry časem vytlačí ty založené na té reverzní osmóze, pokud např. nabídnou mnohem nižší cenu těch membrán. Nicméně v ceně těch technologických celků, které ve světě tu filtraci už nyní provádějí (např. v evropských středomořských zemích lze na takové systémy narazit, často jako součást infrastruktury plážových letovisek) tvoří ty samotné membrány jen zanedbatelný zlomek nákladů. Jinými slovy, i kdyby cena těch grafenových membrán byla nulová, tak většinu těch stávajících nákladů spolkne ta infrastruktura okolo. Revoluce v laboratoři a v reálném světě jsou navzájem dost vzdálené pojmy. Ostatně i zde na oslu už se psalo o revolučních novinkách týkající se např. získávání vody na poušti např. zde:

http://www.osel.cz/7643-pohar-z-nanotrubicek-se-sam-plni-vodou-i-na-pousti.html

Prostě se časem uvidí :-)

Odpovědět


samotný neprostřílený grafen vodu určitě nepropouští

Josef Hrncirik,2016-03-20 21:31:02

vrstva grafenových tašek by mohla mezerami v překryvech něco málo pouštět.
Samotný grafen není vodou smáčen.
Filtr by musel být smočen (proražen) přetlakem cca 10 MPa či přídavkem smáčedla nebo aspoň metyláku.
Ev. z roztoku se adsorpující rozpuštěný plyn by ho zase rád ucpal.
Fólie z tašek grafenoxidu prý nepropouští ani helium, což je přímo neuvěřitelné vzhledem k nutným mezerám v překryvech desek a ev. vyoxidovaným dírám.
Oxid je vodou dobře smáčený, voda desky oddálí o kanálky se zvětší.
Desky namazané vodou však snadno kloužou po sobě a mohou uplavat.
Proto je vhodné povrch částečně zredukovat a tím klesne tendence k posuvu i brždění vody.
Tašky měly běžný průměr cca 1 um, zřejmě je problém dělat větší či menší.
V 50 vrstvách tašek cca 1000 nm velkých však filtrát musí urazit dráhu cca 50 000 nm, oproti tloušťce vrstvy cca 150 nm či ideálně skrz 1 grafen jen 0,3 nm, tj. hydraulická ztráta energie je cca 15 000 větší oproti zkratce grafenovou stěnou (pochopitelně s patřičnou dírou z oxidace či po průstřelech).
R. osmozu na grafenu 1041+-20 l/m2-h-bar při hustotě nanopórů 1,7*10**13/cm2 tj. čtvercově cca 2,4 nm od sebe, hexagonálně i dál nabízí J.Chem. Phys. 141,074704 (2014)
Za pouhých 30,- $ je možno zjistit velikost otvorů.

Odpovědět


Zdarma se dá pouze zjistit, že díra byla vyrobena v každém 106 jádře, tj. byly 6 jader od sebe

Josef Hrncirik,2016-03-21 08:14:52

Odpovědět

na průlomovém 8 minutovém videu není ani zmínka o vlastnostech filtru, jen řeči o obrovském trhu

Josef Hrncirik,2016-03-19 18:36:28

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni