Membranteknologi används i stor utsträckning i olika vattenbehandlingsprocesser såsom vattenavsaltning, avloppsrening, och avancerad vattenbehandling för att producera rent kranvatten. Membranfiltreringsteknik är en metod som avsevärt kan förbättra vattenkvaliteten och har föreslagits som ett alternativ som effektivt kan förhindra larver i kranvattnet som har blivit ett utbrett problem i Korea nyligen. Dock, nuvarande membranteknologi lider av en snabb prestandaminskning på grund av ackumulering av bakteriell vidhäftning på membranytan och tillväxten av mikrobiella celler, leder till höga underhållskostnader.

Korea Institute of Science and Technology (KIST) rapporterade att forskargruppen som leddes av Dr Jeehye Byun och direktör Seok Won Hong från Water Cycle Research Center utvecklade ett membranmaterial som självrenar biologiska föroreningar genom bestrålning av solljus. Enligt teamet, det nyutvecklade membranmaterialet förväntas avsevärt minska kostnaderna för membranhantering eftersom membranet kan återanvändas efter bara 10 minuters solljusbestrålning.

Vattenbehandlingsmembran kräver periodisk rengöring eftersom föroreningar ackumuleras på membranytan efter vattenfiltrering. För närvarande, använda membran kräver rengöring med starka kemikalier i mer än sex timmar minst en gång i veckan, vilket ger ganska höga driftskostnader och skadar membranen på grund av kemikalierna.

Som ett sätt att ta itu med dessa problem, forskare vid KIST kombinerade en fotokatalysator som reagerar på synligt ljus till vattenbehandlingsmembranets yta. Detta ytmodifierade fotokatalytiska membran kan helt sönderdela föroreningar som ackumulerats på ytan när det bestrålas med synligt ljus, därigenom lätt att rengöra membranet. Särskilt, den visade enastående prestanda genom att ta bort 99,9 % av bakterierna, såsom Escherichia coli och Staphylococcus aureus; och virus, såsom MS2-bakteriofagen, ackumuleras på membranytan på mindre än en timmes ljusbehandling. Enligt teamet, det utvecklade membranet kan behandla inte bara mikrobiella celler utan även organiska föroreningar som färglösningar och tungmetaller. Ytterligare, det visade fördelen med att bibehålla prestanda även efter att ha upprepat testerna mer än 10 gånger.

"Vår forskning visade att effektiviteten i vattenreningsprocesserna kan förbättras genom att kombinera fotokatalytisk teknik och vattenbehandlingsmembranteknologi, " sa Dr. Jeehye Byun från KIST. "Baserat på dessa forskningsresultat, Vi kommer att sträva efter att utveckla nästa generations membran som kan leda marknaden för vattenrening. "