Energiezuinig, milieuvriendelijk en milieubewust: vermindering van schadstoffen zonder toevoeging van chemicaliën

Waterzuivering met behulp van diamant-elektroden: Demonstratie van de afbraak van blauwe textielkleurstof met diamant-elektroden. © Fraunhofer IST / Waterzuivering door middel van diamant-elektroden: Demonstratie van de afbraak van blauwe textielkleurstof met diamant-elektroden. © Fraunhofer IST

Mobiele ozongenerator op basis van diamantelektroden voor de productie van ozonhoudend water ter plaatse. © Fraunhofer IST / Mobiele ozongenerator gebaseerd op diamant-elektroden voor de productie van ozonhoudend water ter plaatse. © Fraunhofer IST

Bij de productie van voedingsmiddelen en medicijnen, in tuinbouwbedrijven, in ziekenhuizen of zelfs in elke privéwoning – desinfectie en het verminderen van schadelijke stoffen in water en oppervlakken spelen in veel toepassingsgebieden een belangrijke rol. Bij al deze toepassingen zou echter zo veel mogelijk afgezien moeten worden van het toevoegen van chemicaliën. Dit wordt bijvoorbeeld mogelijk gemaakt door een behandeling met elektrochemisch geproduceerd ozonhoudend water, een procédé dat al vele jaren wordt onderzocht en ontwikkeld aan het Fraunhofer IST.

Sterke oxiderende stoffen zoals ozon of waterstofperoxide kunnen niet alleen de hoeveelheden van diverse schadstoffen aanzienlijk verminderen of volledig verwijderen, maar zijn ook geschikt om in de juiste concentratie microben, ongewenste algen of schimmels te doden. Aan het Fraunhofer IST worden elektrochemische processen ontwikkeld waarmee dergelijke sterke oxiderende middelen direct uit water kunnen worden geproduceerd. Als elektrodemateriaal wordt diamant gebruikt. Diamant-elektroden kenmerken zich onder andere door een hoge elektrochemische stabiliteit, dat wil zeggen dat er bijzonder hoge spanningen op de elektroden kunnen worden aangelegd zonder dat het water in waterstof en zuurstof wordt ontleed. Hierdoor wordt een snelle en vooral energie-efficiënte en milieuvriendelijke productie van ozonhoudend water mogelijk. Een toevoeging van chemicaliën is voor de vermindering van schadstoffen niet meer nodig.

Een ander bijzonderheid is dat de elektrochemische cellen optimaal kunnen worden aangepast aan de individuele omstandigheden met betrekking tot locatie en toepassing. Hiervoor ontwikkelt het Fraunhofer IST, afhankelijk van de toepassing, specifieke elektrodengeometrieën en wordt deze voorzien van hoogproductieve coatingstechnologie met verschillende diamantmodificaties. Het desinfectiesysteem is geschikt voor zowel waterige media, waarbij de reiniging tijdens de doorstroming plaatsvindt, als voor oppervlakken die met behulp van een sproeibron worden behandeld.

Op de IFAT 2022 van 30 mei - 3 juni 2022 presenteerde het Fraunhofer IST, in het kader van een gezamenlijke stand van de Fraunhofer-Allianz SysWasser, de diamantelektroden-gebaseerde installatie »DiaDis« voor de productie van ozonhoudend water. De installatie is mobiel en kan direct ter plaatse worden bedreven, waar schadelijke stoffen zonder aanvullende chemicaliën moeten worden verminderd, bijvoorbeeld in drink- en afvalwaterleidingen, bij de vermindering van microverontreinigingen of microben, of in zuiverwater-, koel- en bevochtigingssystemen of voedselverwerkende installaties ter voorkoming van biofilms. Bezoekers van de beurs krijgen de gelegenheid om de »DiaDis«-installatie in werking te zien bij de productie van ozonhoudend water.