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3D-gedruckte Membranen zur Wasserfiltration von Nano Sun

Auf 11. Juli 2018 von Kathrin J. veröffentlicht
Nano Sun

Nano Sun ist ein Startup, das von einem Team von Wissenschaftlern der Nanyang Technological University in Singapur gegründet wurde. Das noch junge Unternehmen hat gerade eine 3D-Druckerei eröffnet, um neuartige Membranen für die Wasserfiltration herzustellen. Diese Wasserfilter sollen sogar 5 mal schneller als herkömmliche Membranen aus Polymer und Keramik sein. Das Startup hofft dadurch die Wasserverschmutzung deutlich zu reduzieren.

Die Initiativen, die 3D-Druck und Ökologie kombinieren, werden immer zahlreicher und alle verfolgen das Ziel, umweltfreundlichere Lösungen zu finden. So reichen die Ansätze und Projekte bereits von der Herstellung 3D-Materialien aus Abfall oder auch zur Wiederverwendung von Kunststoffabfällen für die Herstellung von Stadtmöbeln. Das Startup Nano Sun greift die Wasserverschmutzung an.

Nano Sun

3D-gedruckte Membranen als Wasserfilter von Nano Sun

Herkömmliche Verfahren zur Herstellung von Membranen zur Wasserfiltration verwenden Säuren, um Polymere porös zu machen. Der Herstellungsprozess dessen kann aus 13 Schritten bestehen, was demnach auch als aufwendige und zeitintensive Herstellung eingeordnet werden kann. Um dies zu umgehen, hat sich Nano Sun der additiven Fertigung zugewandt: Sie drucken Nanofaserschichten in einem Arbeitsgang, die sich bei Überlagerung der Schichten zu einer dünnen Membran verdichten.

Nano Sun stellt diese Membranen aus dem PVDF-Polymer (Polyvinylidenfluorid) her mit Hilfe eines proprietären 3D-Druckers. Das Startup könnte Millionen von Nanofasern pro Sekunde erzeugen, die fünfmal dünner als eine Haarsträhne sind. Anschließend werden diese dann zu einer ultradünnen Membranfolie komprimiert. So kann die Oberfläche der Membran verdichtet werden, um Schadstoffe einzufangen oder abzustoßen, während gleichzeitig die Wassermoleküle schneller passieren können. Durch das recht flexible Einstellen bzw. Verändern der Dicke dieser Fasern, die übereinander angeordnet werden, kann die Membran in eine Mikrofiltrations- oder Ultrafiltrationsmembran umgewandelt werden.

Nano Sun

Diese neue Membran ermöglicht den Bau kleinerer Wasseraufbereitungsanlagen bzw. Kläranlagen, wodurch die Kosten für Land, Infrastruktur und Arbeit gesenkt werden können. Nach Angaben des Startups würde es nur 4 Tage dauern, um genug Membranen für eine mittelgroße Anlage zu produzieren. Die neu entwickelten Membranen von Nano Sun sollen zudem auch resistenter gegen Biofaulen und in sich stärker sein, was zu weniger Wartung und mehr Rentabilität führen würde.

Nano Sun

Professor Darren Sun, Leiter des Nano Sun-Teams, erklärt: „Stellen Sie sich einen 3D-Drucker vor, der diese Membranen so einfach drucken kann wie ein klassischer Drucker ein Word-Dokument. Der Prozess erfordert 10 mal weniger Platz und 30 mal weniger Arbeit im Vergleich zur Herstellung herkömmlicher Membranen. Es ist auch ein vollautomatischer Prozess.“

Das Startup sagt, dass es in der Lage sein wird, jeden Tag bis zu 600 m2 Membrane zu drucken. Zu den ersten Kunden zählen zwei große multinationale Unternehmen mit Sitz in Singapur. Und eine Kläranlage in China, die 20 Millionen Liter Wasser pro Tag verarbeiten kann, soll diese 3D-gedruckten Membranen ebenfalls schon verwenden. Das Ziel für die Zukunft von Nano Sun ist es innerhalb der nächsten 3 Jahre von 18 auf 80 Mitarbeiter zu wachsen und seine Aktivitäten in China, Indonesien und den Philippinen ausbauen. Weitere Informationen finden Sie auf der offiziellen Website der Universität und im folgenden Video:

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