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新南威尔士大学的研究人员正在使用“神奇材料”石墨烯在市政废水处理厂中产生可持续能源。
新南威尔士大学的科学家开发了石墨烯过滤器来改善饮用水的质量，发现了一种非常薄形式的碳的新应用-石墨烯具有净化废水厂产生的沼气中甲烷的能力。
由新南威尔士大学材料科学与工程学院的Rakesh Joshi博士领导的研究小组在实验室规模上证明，石墨烯膜可用于提取废水工厂中有机材料分解过程中产生的沼气中存在的甲烷。
研究表明，有可能在废水处理厂环境中从沼气中提纯甲烷，创造潜在的可再生能源。沼气是甲烷和其他杂质的混合物，在废水处理的厌氧消化过程中产生，这是细菌分离可生物降解材料的过程。
乔希博士说：“我们正在与悉尼水务公司密切合作，将这些发现转化为可用于废水处理厂的可改造技术。” 石墨烯是一种以蜂窝状形成的碳原子薄片，被认为是一种奇特的材料，它比钢强。我们的团队专注于石墨烯研究，以产生行业可以使用的创新解决方案。”
新南威尔士大学的石墨烯团队与悉尼水务公司合作，已经成功展示了一种基于石墨烯的实验室规模的过滤器，该过滤器可以去除常规饮用水处理过程中留下的超过99％的普遍存在的天然有机物。
乔希博士说：“我们小组的最新研究表明，有可能使用石墨烯提取和提纯甲烷，将其循环再利用作为能源。”
悉尼水处理公司首席科学家Heri Bustamante博士说，有必要开发更具成本效益，更易于操作的技术来净化沼气中的宝贵甲烷。
悉尼水务目前使用废水处理过程中产生的沼气来发电。石墨烯的使用将增加对甲烷的捕获，从而将潜在用途扩展到悉尼水务公司的要求之外。例如，将甲烷用于燃料公交车的生产可能会成为未来的潜在用途。” “这将有助于在悉尼水务公司创造循环经济的潜力。”
乔希博士说：“这对于废水和可再生能源行业来说是个好消息，因为有可能将纯化后的甲烷用于其他用途。基于石墨烯的膜显示出从混合气体中去除了二氧化碳。”
在2018年，该团队对悉尼水务公司位于悉尼西部的Nepean水过滤厂的样品进行了测试，结果去除了几乎100％的天然有机物，同时保持了大气压下的高水流量。悉尼水公司每天供应15亿升饮用水，这些水在9个滤水厂之一或脱盐厂中得到处理。
Joshi博士的团队在过去的四年中一直与Syney Water合作开发石墨烯膜设计，目前正将其扩大规模进行商业化。预计石墨烯膜将在未来五年内准备在悉尼水务公司进行工厂试验。
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张嘉
