Liên hệ quảng cáo: +84 (0) 377 089 696 (Ms. Chung Anh)
Email: quangcao@tapchinuoc.vn

Mỹ nghiên cứu dùng màng thu giữ axit từ chất thải nông nghiệp

14/02/2023 18:50

Một nhóm nghiên cứu Mỹ đã phát minh ra một loại màng trao đổi ion mới giúp thu giữ axit và các thành phần khác từ chất thải nông nghiệp, Smart Water Magazine đưa tin.

Nhóm nghiên cứu do Đại học Penn State (Mỹ) dẫn đầu đã phát minh ra một hệ thống lát màng trao đổi ion mới giúp cải thiện đáng kể khả năng khử ion bằng điện trong việc thu giữ axit p-coumaric từ hỗn hợp chất lỏng trong khi sử dụng ít năng lượng hơn và tiết kiệm chi phí, bài đăng ngày 13/2 trên trang Smart Water Magazine cho hay.

Các nhà nghiên cứu đã công bố kết quả trong tạp chí Kỹ thuật Hóa học Bền vững ACS.

Chất thải nông nghiệp chứa các nguồn carbon có thể được sử dụng để sản xuất các hợp chất có giá trị cao, chẳng hạn như axit p-coumaric được sử dụng trong sản xuất dược phẩm. 

Khử ion bằng điện, một phương pháp tách sử dụng màng trao đổi ion, là một cách thu giữ axit và các thành phần hữu ích khác.

Từ mục đích làm sạch nước ban đầu, quá trình khử ion bằng điện đã được ứng dụng để thu giữ các thành phần có giá trị từ chất thải trong những năm gần đây. 

Trong quá trình này, một dòng hỗn hợp chất lỏng được đưa qua một chồng nhiều màng trao đổi ion và tấm nhựa mỏng, giống như một miếng bọt biển, và được dính với nhau bằng keo polymer. 

Khi dòng điện chạy qua, các ion trong chất lỏng di chuyển qua ngăn xếp và axit p-coumaric tách thành một dòng quy trình cô đặc, rồi sau đó được thu lại.

Tác giả Chris Arges, Phó Giáo sư Kỹ thuật hóa học tại Penn State, cho biết: "Để cải thiện quy trình, chúng tôi phải cải thiện tấm lát nhựa. Trước đây, các màng sẽ kẹp lát bọt biển nhựa bằng keo polyetylen, hiện đang dùng trong công nghiệp dưới dạng 'keo' nhựa, nhưng điều này dẫn đến sự tiếp xúc kém giữa màng và lát nhựa. Chúng tôi đã thay thế polyetylen bằng imidazolium ionomer, một loại polymer và dán một màng imidazolium lên trên tấm lát nhựa".

Nghiên cứu màng thu giữ axit từ chất thải nông nghiệp - Ảnh 1.

Màng trao đổi ion được nghiên cứu bởi Đại học Penn State. (Ảnh: Jeff Xu/Penn State)

Bằng cách dán màng vào tấm lát nhựa, các nhà nghiên cứu đã giảm 30% lượng màng cần thiết, giảm chi phí cho thiết bị khử ion điện. 

Thiết kế mới cũng làm giảm điện trở tiếp xúc giữa màng và tấm lát, làm tăng tốc độ thu giữ axit p-coumaric, cho phép các nhà nghiên cứu sử dụng một đơn vị nhỏ hơn.

Revati Kumar, Phó Giáo sư Hóa học tại Đại học bang Louisiana, sau khi chạy các mô phỏng đã  nhận thấy imidazolium làm tăng khả năng hòa tan của axit p-coumaric và thúc đẩy sự khuếch tán nhanh hơn trong vật liệu.

Arges so sánh tính thấm với tỷ lệ du khách đi qua hàng rào an ninh sân bay. Khi có nhiều điểm kiểm tra an ninh, nhiều người hơn có thể di chuyển qua hàng chờ, làm tăng sự thông thoáng.

Do đó, tính thấm tăng lên làm giảm khả năng axit p-coumaric dính với vật liệu lát màng nhựa thay vì di chuyển qua màng.

Theo các nhà nghiên cứu, khi được so sánh với cấu hình tấm lát nhựa hiện tại, cấu hình và vật liệu của màng mới này đem lại khả năng thu giữ axit p-courmaric gấp 7 lần trong khi sử dụng năng lượng ít hơn 70%.

Tác giả:
Quang Hưng (dịch)
Nguồn: Smart Water Magazine
Ý kiến của bạn
Bình luận
Xem thêm bình luận

Đọc thêm

Khách hàng và đơn vị cấp nước đẩy mạnh tương tác qua ứng dụng số

Khách hàng và đơn vị cấp nước đẩy mạnh tương tác qua ứng dụng số

Với mục tiêu đem lại nhiều tiện ích, phục vụ khách hàng nhanh chóng và hiệu quả, các đơn vị quản lý cung cấp nước sạch trên địa bàn Thành phố Hồ Chí Minh đẩy mạnh ứng dụng CNTT và nhiều giải pháp số hóa, qua đó tạo nền tảng hình thành và xây dựng văn hóa doanh nghiệp số.

Doanh nghiệp 11/04/2025
Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) vào thực tiễn xử lý nước thải

Ứng dụng Trí tuệ nhân tạo (AI) vào thực tiễn xử lý nước thải

Ứng dụng trí tuệ nhân tạo (AI) vào mọi mặt của đời sống đã trở nên phổ biến. Trước thực tế này, ngành Cấp Thoát nước cũng không phải ngoại lệ. AI được kỳ vọng sẽ giải quyết các vấn đề về quản lý, xử lý nước thải nhằm bảo vệ tài nguyên nước.

Tối ưu hóa thủ tục gắn đồng hồ và cấp định mức nước

Tối ưu hóa thủ tục gắn đồng hồ và cấp định mức nước

Để đáp ứng nhanh chóng yêu cầu của khách hàng, Tổng Công ty Cấp nước Sài Gòn (SAWACO) và các đơn vị cấp nước thành viên đã không ngừng đổi mới công nghệ, tối ưu hóa, rút ngắn thời gian gắn đồng hồ nước và cấp định mức nước cho khách hàng

Doanh nghiệp 08/04/2025
Sự phát triển của AI làm dấy lên nỗi lo về khủng hoảng nước

Sự phát triển của AI làm dấy lên nỗi lo về khủng hoảng nước

Sự phát triển của AI kéo theo nhu cầu sử dụng lượng nước lớn đã thúc đẩy các nhà nghiên cứu và các nhà lãnh đạo tìm kiếm, phát triển các hệ thống làm mát mới hiệu quả hơn.

Đánh giá, đề xuất giải pháp quản lý nguồn nước mặt cho các nhà máy nước tại Hải Dương

Đánh giá, đề xuất giải pháp quản lý nguồn nước mặt cho các nhà máy nước tại Hải Dương

Ngày 26/3, Viện Cấp Thoát nước và Môi trường (IWASSE) tổ chức hội thảo khoa học "Giới thiệu về nghiên cứu, kế hoạch triển khai, và một số kết quả ban đầu nghiên cứu nội nghiệp" tại Chi nhánh Sản xuất nước Cẩm Thượng – Công ty CP Kinh doanh nước sạch Hải Dương.

Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước tại Hàn Quốc

Hội Cấp Thoát nước Việt Nam tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước tại Hàn Quốc

Trung tuần tháng 3/2025, đoàn công tác Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) đã có chuyến công tác và tham dự Triển lãm Công nghệ xử lý nước tại Hàn Quốc (Water Korea 2025).

Quốc tế 27/03/2025
Nguy cơ băng tan nhanh do dòng hải lưu mạnh nhất thế giới suy giảm

Nguy cơ băng tan nhanh do dòng hải lưu mạnh nhất thế giới suy giảm

Theo nghiên cứu công bố trên tạp chí Environmental Research Letters, dòng hải lưu mạnh nhất thế giới có thể suy giảm tới 20% vào năm 2050 nếu lượng khí thải tiếp tục ở mức cao, làm gia tăng tốc độ tan băng ở Nam Cực và mực nước biển dâng.

Nghe nhìn 19/03/2025
Trường Cao đẳng Xây dựng Công trình Đô thị hướng tới 50 năm thành lập

Trường Cao đẳng Xây dựng Công trình Đô thị hướng tới 50 năm thành lập

Ngày 10/3/2025, đoàn công tác của Hội Cấp Thoát nước Việt Nam (VWSA) do Chủ tịch Nguyễn Ngọc Điệp dẫn đầu đã đến thăm và làm việc với Trường Cao đẳng Xây dựng Công trình Đô thị.

Văn hóa nước 12/03/2025
Ứng dụng Máy bay không người lái (UAV) và Robot vận hành dưới nước (ROV)

Ứng dụng Máy bay không người lái (UAV) và Robot vận hành dưới nước (ROV)

Ngành Cấp Thoát nước đang phải đối mặt với nhiều thách thức từ quản lý nguồn tài nguyên nước, vận hành sản xuất, cung ứng nước, rò rỉ nước, chất lượng nước suy giảm. Ứng dụng máy bay không người lái (UAV) và robot vận hành dưới nước (ROV) đã mở ra một hướng đi mới, giúp cải thiện hiệu quả quản lý và giảm thiểu chi phí vận hành.

Top