Framtidens vattenförsörjning är baserad på biologiskinspirerade material

Idag pågår forskning för att utveckla och förfina tekniken. Södra Sverige är privilegierat eftersom här snart finns tillgång till Europas mest kraftfullaste neutronanläggning – ESS (European Spallation Source) och den nästa vecka invigda partikelacceleratorn MAX IV. Genom det geniala beslutet att placera dessa forskningsanläggningar i Skåne har en ny era med unika möjligheter öppnats för att bedriva banbrytande forskning för ett hållbart samhälle.

Ett exempel är den nya teknologin som klarar av att möta de utmaningar som finns i områdena kommunal dricksvattenproduktion, avlopp, ledningsnät och arbetsmiljö/hälsa. Tekniken innebär att nya typer av material går att framställa som härmar egenskaper hos materialen i naturen.

I tidskriften ”Materials” publicerades i dagarna en artikel av Sweden Water Researchs Kenneth M Persson och Alfredo Gonzalez-Perez, där de viktigaste materialen som kommer att användas inom vattensektorn i framtiden redovisas. Två teknikgrupper är värda att nämna specifikt: akvaporiner och flimmerhår. Akvaporiner är lovande särskilt i membansammanhang för de har en mycket högre selektivitet än membranen som används idag. Det går att bereda vatten med mycket högre renhet när de nya materialen tas i bruk. Akvaporiner är funktionella kanaler som bara tillåter att vattenmolekyler passerar igenom. När akvaporiner sätts in i membran kan mikroföroreningar tas bort med hög selektivitet. Detta möjliggör beredning av rent dricksvatten också i tider då vattenproduktionen möter ökade problem med brunifiering, algtoxinproduktion, förekomst av läkemedelsrester mm. Med tekniken är det även möjligt att rena avloppsvatten för återanvändning till 100% rent vatten om behov finns. Syntetiska flimmerhår kan sättas in i ledningar i syfte att förhindra bakterier att få fäste på väggarna och bilda biofilmer. Flimmerhåren rör sig oregelbundet på insidan av rörväggen och stör etableringen av bakterieväxten rejält.

Med hjälp av de avancerade forskningsanläggningarna ESS och MAX IV blir det möjligt att ta fram sådana biohärmande material och få dem karaktäriserade för vattenindustrin. Biologiska idéer i tekniska tillämpningar – ett naturligt val, skulle man kunna säga.

Ref: Gonzalez-Perez och Persson(2016): Bioinspired Materials for Water Purification, Materials 2016, 9(6), 447; doi:10.3390/ma9060447 http://www.mdpi.com/1996-1944/9/6/447