Energooszczędny, oszczędny w zasoby i przyjazny dla środowiska: redukcja zanieczyszczeń bez dodatku chemikaliów

Oczyszczanie wody za pomocą elektrod diamentowych: Demonstracja rozkładu niebieskiego barwnika tekstylnego przy użyciu elektrod diamentowych. © Fraunhofer IST / Oczyszczanie wody za pomocą elektrod diamentowych: Demonstracja degradacji niebieskiego barwnika tekstylnego przy użyciu elektrod diamentowych. © Fraunhofer IST

Przenośny generator ozonu oparty na elektrodach diamentowych do lokalnej produkcji wody ozonowanej. © Fraunhofer IST / Przenośny generator ozonu oparty na elektrodach diamentowych do produkcji wody ozonowanej na miejscu. © Fraunhofer IST

Podczas produkcji żywności i leków, w przedsiębiorstwach ogrodniczych, szpitalach czy też w każdym prywatnym domu – dezynfekcja i redukcja zanieczyszczeń wody oraz powierzchni odgrywają ważną rolę w wielu obszarach zastosowań. Jednak w przypadku wszystkich tych zastosowań należy unikać dodawania chemikaliów, jeśli tylko jest to możliwe. Umożliwia to np. obróbka za pomocą elektrochemicznie wytworzonej wody ozonowanej, metody, która od wielu lat jest badana i rozwijana w Instytucie Fraunhofer IST.

Silne utleniacze, takie jak ozon czy nadtlenek wodoru, mogą nie tylko znacznie zmniejszyć lub całkowicie usunąć różnorodne zanieczyszczenia, ale także służyć do zabijania drobnoustrojów, niepożądanych alg czy grzybów w odpowiednich stężeniach. W Instytucie Fraunhofer IST opracowywane są procesy elektrochemiczne, które pozwalają na bezpośrednie wytwarzanie takich silnych środków utleniających z wody. Elektrody wykonane są z diamentu. Elektrody diamentowe charakteryzują się m.in. wysoką stabilnością elektrochemiczną, co oznacza, że można na nie nakładać szczególnie wysokie napięcia bez rozkładu wody na wodór i tlen. Dzięki temu możliwa jest szybka, energooszczędna i przyjazna dla zasobów oraz środowiska produkcja wody ozonowanej. Dodawanie chemikaliów nie jest już konieczne do redukcji zanieczyszczeń.

Kolejną cechą wyróżniającą jest możliwość optymalnego dostosowania komórek elektrochemicznych do indywidualnych warunków, dotyczących miejsca i rodzaju zastosowania. W tym celu w Instytucie Fraunhofer IST opracowywane są specyficzne geometrie elektrod w zależności od przypadku użycia i pokrywane wysokowydajną techniką powlekania różnymi modyfikacjami diamentu. System dezynfekcji jest odpowiedni zarówno dla mediów wodnych, w których czyszczenie odbywa się podczas przepływu, jak i dla powierzchni, które są traktowane za pomocą rozpylonego mgiełki.

Na targach IFAT 2022, w dniach od 30 maja do 3 czerwca 2022 roku, Instytut Fraunhofer IST zaprezentował w ramach wspólnego stoiska Fraunhofer-Allianz SysWasser instalację opartą na elektrodach diamentowych „DiaDis” do produkcji wody ozonowanej. Instalacja jest mobilna i może być używana bezpośrednio na miejscu, tam gdzie konieczne jest usunięcie zanieczyszczeń bez użycia dodatkowych chemikaliów, np. w rurach wodociągowych i kanalizacyjnych, do redukcji mikrozanieczyszczeń lub drobnoustrojów, a także w systemach wody czystej, chłodzenia, nawilżania czy w zakładach przetwórstwa spożywczego, aby zapobiec tworzeniu się biofilmów. Uczestnicy targów mieli okazję zobaczyć działanie systemu „DiaDis” podczas produkcji wody ozonowanej na miejscu.