Vattenrening med grafenfilter

Varje dag hamnar rester av de olika produkter vi använder i vattnet som vi sköljer ner i avloppet. Många av dessa ämnen är nödvändiga för oss, som mediciner, hygienprodukter och handdesinficering. Men de kan även innehålla kemikalier som kan vara skadliga för både miljö och människor.

– Om de inte tas om hand på rätt sätt, så går de ner i grundvattnet och tillbaka till vårt dricksvattensystem, säger Zhenyuan Xia, forskare vid Institutionen för industri och materialvetenskap på Chalmers. Han leder det projekt som med hjälp av de boende i HSB Living Lab testar en ny vattenreningsteknik med hjälp av grafenbaserade filter - vilket kan vara framtidens rena vattenbehandling.

Först ska vattnet som de boende använt under dagen analyseras för att se vilka ämnen det finns spår av. Sedan används två reningssystem: dels ett med det nya filtret, dels ett traditionellt sätt att rena vatten. På så sätt kan man jämföra resultaten och se ifall det nya filtret visar sig vara en bättre lösning när det gäller att avlägsna det man kallar EOC, emerging organic contaminats. När tillräckligt med data samlats in hoppas man ha svaret på två viktiga frågor: vilka föroreningar finns i vattnet vi använt och hur effektiva är de olika metoderna för att ta bort dem?

– Tidigare studier har redan visat att våra grafenbaserade kompositer uppvisar överlägsen adsorptionsförmåga för EOC-kemikalier jämfört med dagens lösningar. Vår vattenreningsprocess är dessutom snabbare, mer kostnadseffektiv och har lägre energiförbrukning. Nu är uppgiften att integrera resultaten och bevisa att vårt filter kan användas i ett komplett system för kommersiellt bruk, säger Zhenyuan Xia, som menar att Living Labs miljö är viktigt för att kunna övervaka frisläppandet av kemikalierna i avloppsvattnen och testa den nya teknikens tillförlitlighet.  

Genom att analysera de boendes vatten kommer man kunna lära sig mer om hur och i vilken utsträckning olika ämnen sprids.  

De boende kommer löpande att få besvara frågor anonymt om vilka produkter de använder, och också eventuellt erbjudas provet på olika produkter som forskarna vill testa filtret på.

– Det kommer att bli väldigt spännande att genomföra detta projekt i en verklig miljö, så att vi kan förstå exakt vilka föroreningar som finns i avloppsvattnet och hur effektivt är det nya filtersystemet är.

Detta är första gången ett filter förstärks med grafen i en vanlig lägenhet, där människor bor och lever sina vardagsliv. Genom att analysera invånarnas avloppsvatten kan forskare lära sig mer om hur kemikalier sprids. Projektet kommer inte bara att minska antalet föroreningar, utan även göra unga människor uppmärksamma på vilka ämnen som finns i de produkter vi använder – och på så sätt minska dess spridning i framtiden.

– Vi vill att unga ska vara medvetna om hur man kan leva mer hållbart i framtiden. Det första steget är att låta de boende i HSB Living lab veta vilka kemikalier de konsumerar och hur de riskerar att förorena vårat ekosystem. Vårt projekt kommer att vara ett bra sätt att visa hur vi påverkar miljön genom vårt dagliga liv och öka ungas medvetenhet och undvika överdriven konsumtion, säger Zhenyuan Xia.

I nästa steg kan resultaten spridas och användas inom ett större forskningsprojekt, Graphene Flagship, som koordineras av Chalmers och är Europas största initiativ kring grafenforskning. Projektet löper över 10 år och involverar över tusen forskare.

– När vi sett resultaten i Living Lab kan vi lyfta fram dem i det större projektet, som studerar hur det här materialet i framtiden kan göra skillnad för miljön i stor skala.