Morza i oceany to największe zbiorniki wody na ziemi. Od dziesięcioleci z wody morskiej uzyskuje się wodę pitną dzięki procesowi odsalania prowadzonego na dużą skalę. Realizowane są także nowe inwestycje - na przykład w Ghanie trwa właśnie budowa nowoczesnego zakładu odsalania wody morskiej, który będzie wytwarzać nawet 60 tys. metrów sześciennych wody pitnej dziennie. Taka ilość pozwoli na zaopatrzenie pół miliona mieszkańców.W tym właśnie zakładzie istotną rolę odgrywają membrany ultrafiltracyjne Multibore wytwarzane przez inge, spółkę zależną BASF. Wykorzystuje się je do wstępnego oczyszczania słonej wody w celu optymalizacji właściwego procesu odsalania i ochrony przed zanieczyszczeniem filtrów soli, znajdujących się w dalszej części instalacji. Te filtry soli działają na zasadzie odwróconej osmozy – pojedyncze cząsteczki wody dyfundują przez czułą membranę. Ponieważ proces ten wymaga wysokiego ciśnienia (nawet 80 barów), wstępne oczyszczanie za pomocą ultrafiltracji umożliwia ograniczenie koniecznych nakładów energii.
Woda morska przepuszczana przez membrany Multibore o bardzo drobnych porach przenika przez nie, natomiast niepożądane substancje, takie jak piasek, glina i glony, a nawet drobnoustroje chorobotwórcze, są zatrzymywane. Na pierwszy rzut oka membrany ultrafiltracyjne przypominają cienkie, białe kanaliki. Dopiero przekrój poprzeczny ujawnia ich złożoną, wewnętrzną strukturę: włókno składa się z kilku kapilar, przez które przepływa woda. W ścianach kapilar znajdują się maleńkie pory o średnicy około 20 nanometrów - są więc 500 razy cieńsze od nici, z których utkana jest pajęczyna. Wszystkie większe cząstki są zatrzymywane przez membranę. Do plastikowego włókna przez pory przenika tylko oczyszczona woda, która ponownie pojawia się na zewnątrz włókna.
- Wyzwanie, któremu należy sprostać w procesie produkcji, polega na uzyskaniu odpowiednio małych porów równomiernie rozmieszczonych na powierzchni membrany – mówi dr Nicole Janssen z firmy BASF.
Dr Janssen jest liderką zespołu laboratoryjnego w dziale badań nad nowoczesnymi materiałami BASF. Ze swoim zespołem zajmuje się optymalizacją warunków oraz materiału wyjściowego, z którego produkuje się włókna membrany: opracowanego przez BASF polieterosulfonu Ultrason E.
- Obecnie potrafimy dostosować rozwiązanie Ultrason i proces tak dokładnie, by wyprodukowane membrany zapewniały skuteczne filtrowanie - stwierdza Janssen.
Aby jednak filtr działał w sposób niezawodny, w praktyce konieczne jest nie tylko uzyskanie porów o właściwej wielkości i rozmieszczeniu. Włókna muszą również posiadać odpowiednią odporność. Tę cechę zapewnia im struktura plastra miodu zaprojektowana przez specjalistów z firmy inge.
- Sposób ułożenia kapilar w strukturze materiału zapewnia włóknom mechaniczną stabilność, a co za tym idzie - zwiększa ich odporność – wyjaśnia Martin Heijnen, dyrektor działu Membrane Development w spółce inge. - To zapewnia membranom ochronę przed powstawaniem drobnych pęknięć, przez które mogłyby przeniknąć bakterie lub wirusy.
