在一家试点啤酒厂,Evove的先进材料过滤器意味着水可以多次重复利用。这并不是唯一的新应用场景。
[照片:Evove]
这是一个谜语:啤酒和锂有什么共同点?
事实证明,通过使用由石墨烯制成的新型过滤器,可以更可持续地生产这两种产品。在一家大型啤酒厂,该技术每年可以节省数百万加仑的水。同一过滤器的变体可用于从加利福尼亚州索尔顿海等地有效提取锂,甚至可以从石油和天然气行业的废水中提取锂。
设计该技术的英国公司Evove刚刚完成了一项试点,展示了该技术在南非约翰内斯堡的一家大型百威英博啤酒厂的使用情况。酿造啤酒需要大量的水:仅对啤酒厂的设备进行消毒就意味着每周要使用数千加仑的水。这在像约翰内斯堡这样容易发生干旱的地方尤其成问题,那里目前的缺水和基础设施漏水意味着许多人现在无法打开水龙头。
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通常情况下,啤酒厂用来清洁水箱和水管的热腐蚀性水无法重复使用,最终会进入下水道系统。它充满了不易过滤掉的谷物残渣、糖和酵母。“使用传统过滤器时,它会立即堵塞过滤器,”Evove 首席营销官安德鲁·沃克 (Andrew Walker) 说道。
典型的工业过滤器因其制造方式而具有随机变化的孔径。为了确保您不需要的东西被过滤掉(例如细菌,对于您想要重复使用的水而言),毛孔必须非常小,以至于它们无法在像啤酒厂这样有大量细菌的情况下有效地工作。水中不同大小的颗粒。
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Evove的设计使用先进材料(例如由超薄碳层制成的石墨烯)来涂覆薄膜并形成尺寸完全相同的微小六角形孔。“我们可以根据非常特定的化合物调整这些孔隙的孔隙率,”沃克说。
在啤酒厂,这使得过滤除水本身之外的所有东西成为可能,因此可以重复使用;在试点中,该团队证明水可以重复用于清洁至少四次,甚至可能多达八次。该过程还可以节省能源,因为热水中的热量也可以被捕获。
据Evove称,如果百威英博全球所有啤酒厂都使用该技术,则可以减少660万加仑的水、近200万千瓦时的电力,并为公司每年节省5200万美元。(百威英博表示,尚未计划永久安装这些设备,但他们对在约翰内斯堡看到的“结果感到兴奋”。)
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过滤器还有多种其他应用。该公司最近与可口可乐公司进行了另一项试点项目FairLife,这是一个高蛋白、低糖牛奶和奶昔品牌;当牛奶过滤时,过滤器可以让糖通过,但保留蛋白质。在中东,该公司正在海水淡化厂使用另一种版本的过滤器,这一步骤称为反渗透。由于该过滤器经过精确设计,可以去除水中的盐分,这意味着海水淡化厂可以使用更少的能源。
随着汽车和发电厂对锂离子电池的需求激增,Evove最大的商机是锂提取。在智利,该公司正计划进行另一项试点,该技术可用于直接从地下湖中过滤锂,从而避免使用对环境有害的蒸发池。在Evove的英国总部,它还从地热厂的盐水和石油工业的废水中过滤锂。该公司还计划很快开始与加利福尼亚州索尔顿海的合作伙伴合作,那里的含水层蕴藏着足够的锂,可满足全球40%的需求。
新版本的过滤器将更加精确,配备专为每种应用而设计的新型3D打印膜。这可以节省更多能源,因为材料将更有效地流过它们,并使更多应用成为可能,例如永远不需要更换的家用滤水器。
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