水の中のプラスチック粒子は、環境の中でますます深刻な問題になっている。 フラウンホーファーシリコン太陽光発電センターとそのパートナーが共同開発した新しいろ過システムは、湖や河川の汚染をより速く、より容易に監視するために使用することができます。 ドイツ連邦材料研究所 (BAM) によってサポートされている研究プロジェクトは、湖沼や河川の汚染を分析し、汚染を利用するためのデータベースを構築することを目的としています。
50μ m レーザーマイクロマシニング (フラウンホーファー CSP) の開口部を有する試作シリコンフィルタの顕微鏡写真
レーザー微細加工後の試作シリコンフィルターの光学顕微鏡写真は約50μ m (フラウンホーファー CSP) です。
生態系へのプラスチック粒子の侵入は、ますます深刻な環境問題となっている。 これらの粒子が湖、河川、廃水を入力する方法は完全に明確ではありません。 また、水中のプラスチック粒子の研究や検出には、適切な標準化方法はありません。 しかし、環境問題の解決には、プラスチック粒子の起源、発生、影響に関する信頼性の高い科学的データベースが不可欠です。
ドイツ連邦は、環境 (Ruseku) に特定のプラスチック巻き込みを理解するために代表的な診断戦略の研究プロジェクトの統合システムを開始しました。 材料研究所 (BAM) の目的は、2021によって診断方法を開発し、湖や河川での粒子巻き込みのより速く、より標準的な測定を可能にすることです。 それはまた水のマイクロプラスチック粒子が特に汚染される場所の識別を可能にする。
迅速な標準化測定
共同研究プロジェクトの一環として、フラウンホーファーシリコン太陽光発電センター CSP は、標準化されたシンプルなサンプリング方法の一環として、特別なろ過システムを開発するために Smartmembranes GmbH と協力しています。 カスケードろ過システムは、プラスチック粒子を捕捉するために、固定穴密度とサイズを持つ特殊なシリコンフィルターを使用します。
サンプリング方法は、地下水、飲料水、廃水または水面のマイクロプラスチック体積についての信頼性の高い結論を得るための重要な要素です。 サンプリングプログラムは、この点で重要な貢献をするために計画されています, ' 博士は言ったクリスチャン Hagendorf, 誰がフラウンホーファー CSP の研究プロジェクトを担当している. シリコン基板上に粒子が保持されることを特徴として、レーザーおよび化学エッチングプロセスを用いて、適切な穴径を作成します。 研究室の後期分析では、透過法における透過シリコンの化学組成を赤外光の広い波長域で使用し、その上にあるマイクロプラスチック粒子を分光測定技術で見ることができるようにしています」と Hagendorf は付け加えた。
最適化フィルタリングシステムの適用
フィルタの品質に影響を与えるもう一つの重要なパラメータは、フィルタの機械的強度であり、フィルタの機械的強度は、破壊することなく、サンプリングプロセス中に水の流れによって行われます。 さらに、フィルターには、インテリジェントで最適化された穴のジオメトリと表面仕上げが必要です。 作業のもう一つの目標は、サンプリングから洗浄まで、マイクロプラスチック粒子を分析するためのパートナーとの作業のプロセスを定義することです。 この ' インテリジェントサンプリング ' は、マイクロプラスチックの検出を有効にする必要があります-迅速な分析にサンプリングから-よく調整する。
マイクロプラスチックのサンプリングのこの効果的かつ信頼性の高い方法は、水サイクルにおけるマイクロプラスチックの戦略と対策を削減するための良い基盤を築くでしょう。 共同研究プロジェクトは、"環境のプラスチック" の研究プロジェクトの一環として、連邦教育研究省 (BMBF) によって賄われていた。 フラウンホーファー CSP に加え、6つの研究機関と、プロジェクトに携わる中小企業3社があります。
シリコン PV フラウンホーファー CSP センターについて
フラウンホーファー CSP は、シリコン結晶化、太陽電池モジュール技術、太陽電池ウエハーの製造などの応用研究分野に従事しています。 同研究所は、インゴット生産からモジュラー生産までの新技術の開発を中心に、付加価値チェーンの新素材開発に携わってきた。 もう1つの焦点は、太陽電池やモジュールの評価だけでなく、電気、光、マイクロ構造材料とコンポーネントの特性についてです。 フラウンホーファー CSP は、IMWS とフラウンホーファー太陽システム研究所の合同研究機関であり、フラウンホーファーのミクロ組織とシステム研究を担当しています。
Smartmembranes 会社概要
Smartmembranes GmbH は、2009年にハレ (ソール) に設立された、フラウンホーファー組織とシステム IMWS 研究所の支店です。 同社は、アルミナとシリコンのための先進的な多孔質材料の世界有数のメーカーとしての地位を説明しています。 シリコンの高順序多孔質材料は、多くの革新的なアプリケーションに適しています明確な調整フィルムのプロパティと構造パラメータを持っています。 顧客の仕様に応じた材料の生産に加えて、同社のビジネスのもう一つの大きな柱は、コアビジネスの周りの新しいプロセスや製品の開発です。