Испытания первого фильтра с лазерным сверлением для удаления микропластиков

На очистных сооружениях сточных вод проходит испытание первый микропластиковый фильтр с лазерным сверлением. Он содержит листы с очень маленькими отверстиями диаметром всего 10 микрометров.

Технология эффективного сверления миллионов таких отверстий была разработана в Институте лазерных технологий Фраунгофера (Fraunhofer ILT). Метод основан на лазерной технологии сверхкоротких импульсов (USP), которая уже сегодня используется для повышения эффективности водородных технологий и создания абсолютно герметичных корпусов батарей в электромобилях.

В рамках проекта SimConDrill, финансируемого Федеральным министерством образования и научных исследований Германии, Fraunhofer ILT объединил усилия с промышленными партнерами для создания фильтра, который впервые может удалять микропластик из сточных вод. «По сути, наша задача заключалась в том, чтобы просверлить как можно больше отверстий как можно меньшего размера в стальной фольге за минимально возможное время», — объясняет руководитель проекта Андреа Ланферманн.

После того, как процесс был разработан в Fraunhofer ILT, специалисты LaserJob GmbH просверлили в фильтровальном листе 59 миллионов отверстий диаметром 10 микрометров, создав, таким образом, прототип фильтра. В этом проекте также принимают участие компании KLASS Filter GmbH (координатор проекта), LUNOVU GmbH и OptiY GmbH.

Металлическая фольга, просверленная лазером, была установлена в запатентованный циклонный фильтр KLASS Filter GmbH и прошла ряд испытаний. В первом тесте мелкий порошок из 3D-принтеров отфильтровывался от загрязненной воды, сейчас установка проходит испытания в реальных условиях на очистных сооружениях.

Для изготовления фильтровального листа Fraunhofer ILT использовал многолучевой процесс, котором лазер ультракоротких импульсов (TruMicro 5280 Femto Edition), объединён со специальной оптической системой для одновременного сверления отверстий 144 лучами. Лазерные системы для таких экспериментов имеются в прикладной лаборатории Fraunhofer ILT в Аахене. Они являются частью Fraunhofer Cluster of Excellence Advanced Photon Sources CAPS, где 13 институтов Fraunhofer совместно разрабатывают источники лазерного луча, технологические процессы и приложения для лазеров USP мощностью до 20 кВт. Вторая лаборатория CAPS работает в Fraunhofer IOF в Йене.