We zijn blij te melden dat 3 van onze doctoraatsstudenten met succes hun thesis hebben verdedigd.

Op 17 juni heeft Zhenyu Zhao met succes zijn werk: “Nieuwe benaderingen met behulp van membraantechnologie voor het efficiënt oogsten van microalgen”, verdedigd. Er is een groeiende interesse in het kweken van micro-algen, omwille van hun efficiënte fotosynthese en CO2-captatie, snelle groei en omdat ze geen agrarisch waardevol land innemen. Bovendien kunnen ze ook een rol spelen in het verwijderen van polluenten, zoals fosfaten en nitraten of zware metalen, uit afvalstromen en het opvangen van CO2 uit rookgas. Een groot deel van de kosten en energievereisten die gepaard gaan met het opkweken van micro-algen zijn geassocieerd met hun oogst. Membraantechnologie kan hier een oplossing voor bieden. Membranen kampen echter met mogelijke vervuiling, wat resulteert in lage permeanties en een nood aan frequent kuisen van de membraanoppervlakken. Zhenyu heeft daarom een membraangebaseerde microalgenoogst ontwikkeld met synergieën tussen verschillende concepten: magnetisch geïnduceerde membraanvibratie, membraanmodificaties via verbeterde samenstelling en aanbrengen van oppervlaktepatronen, evenals de combinatie met flocculatie. Finaal resulteerde dit in een record-laag energieverbruik van 6,7 wh/m³, meer dan 25x minder dan via conventionele filtratie.

Muhammad Azam Rasool werdedigde op 5 oktober succesvol zijn werk: “Gebruik van groene solventen bij de bereiding van nanofiltratiemembranen via fase inversie”. Membraantechnologie heeft een belangrijke plaats ingenomen in scheidingsprocessen en vervangt geleidelijk conventionele scheidingsprocessen, zoals destillatie en extractie, die zeer energie-intensief zijn of afvalstromen veroorzaken. Membraangebaseerde scheidingsprocessen worden als groen en duurzaam beschouwd, maar het membraanbereidingsproces zelf is verre van groen. Jaarlijks wordt meer dan 50 miljard liter afvalwater gegenereerd dat verontreinigd is met giftige solventen. Deze cruciale uitdaging wordt vaak genegeerd en er zijn tot nu toe slechts enkele pogingen gedaan om de duurzaamheid van de membraanfabricage te verbeteren door huidige solventen te vervangen door ‘groenere’ alternatieven. Tijdens zijn doctoraat heeft Azam zich daarom toegelegd op het vervangen van de conventioneel gebruikte solventen bij membraansynthese door groenere alternatieven.

Ten slotte, heeft Ayesha Ilyas op 13 december haar werk: “Toepassing van gecorrugeerde membranen voor waterbehandeling”, met succes verdedigd. Ayesha heeft zich gericht op het ontwikkelen van membranen die hogere volumes behandeld water per m² membraanmodule kunnen leveren, met een betere weerstand tegen vervuiling. Deze omvatten membranen die worden gebruikt in verschillende waterbehandelingsprocessen zoals microfiltratie (MF), ultrafiltratie (UF), membraanbioreactor (MBR), nanofiltratie (NF) en forward osmose (FO). Voor dit doel werden bepaalde patronen op het membraanoppervlak aangebracht als middel om het effectieve membraanoppervlak te vergroten en de afzetting van vervuiling te verminderen.

Verder vermelden we ook graag dat onze onderzoeksgroep gaat bijdragen aan SYMSITES (Call: CL4-2021- TWIN TRANSITION 01-14), een EU-project met als doel de bouw van een piloot anaërobe membraanreactor in Alcoi (Spanje). Het voornaamste doel van het SYMSITES project is de implementatie van regionale industrieel-stedelijke symbiose in vier verschillende Europese regio’s: Noord-Denemarken, Midden-Oostenrijk, Zuid-Spanje en Griekenland. Deze vier EcoSites zullen dezelfde technologieën voor afvalwater, afvalverwerking en energieproductie gebruiken, zodat er een vergelijking kan gemaakt worden van de impact. Eén van de technologieën die ontwikkeld zal worden voor het gezamenlijk behandelen van afval en afvalwater zal een anaërobe membraanbioreactor zijn gekoppeld aan een tertiaire behandeling. Het doel is enerzijds om een bijna-nul broeikasgasuitstoot of een negatieve CO₂-voetafdruk te behalen, anderzijds om bioafval en niet-recycleerbaar afval om te zetten in energie, herbruikbaar water en nieuwe grondstoffen. KU Leuven zal mee instaan voor de ontwikkeling van anti-foulingstrategieën, die de membraanlevensduur en efficiëntie moeten vergroten. In het bijzonder zullen patronen op het membraanoppervlak worden aangebracht, gecombineerd met een vibrerende module. Om dit te realiseren zullen de door KU Leuven eerder ontwikkelde gecorrugeerde membranen bereid worden via een roll-to-roll syntheseproces op pilootschaal.