Potpuno nov način uklanjanja žive iz onečišćene vode

Rješenje je u elektrokemijskoj primjeni

Voda onečišćena živom i drugim toksičnim, teškim metalima jedan je od glavnih uzročnika brojnih okolišnih šteta i zdravstvenih problema diljem svijeta. No, švedski znanstvenici predstavljaju potpuno nov način čišćenja onečišćenih voda i to – elektrokemijskim procesom.

Učinkovitost uklanjanja veća od 99 %

Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), živa je jedna od najopasnijih tvari za ljudsko zdravlje koja može utjecati na živčani sustav, razvoj mozga i još mnogo toga. Osobito je štetno njezino djelovanje kod djece, a moguće je i prenošenje s majke na dijete tijekom trudnoće. Nadalje, vrlo se lako širi prirodom te može ući u hranidbeni lanac. Tako primjerice, slatkovodne vrste riba često sadrže visoku razinu žive.

U posljednje dvije godine, Björn Wickman i Cristian Tunsu, znanstvenici na Odsjeku za kemiju i kemijsko inženjerstvo na švedskom Sveučilištu u Chalmersu, proučavali su elektrokemijski proces uklanjanja žive iz onečišćene vode koji se zasniva se na izvlačenju teških metalnih iona iz vode putem formiranja legura s drugim metalima.

„Naša nova metoda omogućuje smanjenje sadržaja žive u vodi za više od 99 %, što pročišćava vodu do sigurnosnih razina za ljudsku potrošnju“, rekao je Björn Wickman, voditelj istraživanja.

Postupak se sastoji u korištenju platinske elektrode koja na sebe veže specifične teške metale i taj način dolazi do formiranja legure platine i žive. Tako formirana legura je vrlo stabilna, pa stoga nema rizika od ponovnog ulaska žive u vodu.

„Ova vrsta legure napravljena je i prije, ali s potpuno drugačijom svrhom. Ovo je prvi put da se tehnika elektrokemijske legure koristi u svrhu dekontaminacije“, kaže Cristian Tunsu.

Laboratorijski testovi pokazali su da nova metoda može ukloniti više od 99 posto žive iz tekućine / Fotografija: Mia Halleröd Palmgren/Chalmers University of Technology

Prednost navedene tehnologije je u tome što korištena elektroda ima veliki kapacitet vezanja živinih atoma. Naime, svaki atom platine tvori veze s čak četiri atoma žive. Također, atomi žive ne samo da se vežu na površini elektrode, već i prodiru dublje u materijal, stvarajući deblje slojeve. Zbog toga se elektroda može koristiti dulje vrijeme, a nakon upotrebe se prazni na kontrolirani način. Sama elektroda se dalje može reciklirati, a živa zbrinuti na siguran način. Dodatno pozitivno za ovaj proces jest to što je energetski vrlo učinkovit.

„Još jedna velika stvar u vezi naše metode jest to da je vrlo selektivna“, napominje Wickman. „Iako u vodi može biti prisutno različitih vrsta tvari, ona uklanja samo živu i tako ne gubi kapacitet nepotrebnim uklanjanjem ostalih tvari iz vode.“

Björn Wickman i Cristian Tunsu, znanstvenici na Odsjeku za kemiju i kemijsko inženjerstvo na švedskom Sveučilištu u Chalmersu / Fotografija: Chalmers University of Technology

Industrijska primjena

U tijeku je postupak traženja patenta za novu metodu, a u svrhu komercijalizacije otkrića, osnovana je i nova tvrtka Atium. Inovaciji je već dodijeljen niz nagrada, kako u Švedskoj tako i na međunarodnoj razini, a zainteresiranost za metodu stiže i iz industrije.

„Do sada smo već ostvarili pozitivne interakcije s brojnim zainteresiranim stranama koje žele testirati metodu, a trenutno radimo na prototipu koji se može testirati izvan laboratorija u stvarnim uvjetima“, navode znanstvenici.

Tehnologija se može koristiti za smanjenje količine otpada i povećanja čistoće procesne vode u kemijskoj i rudarskoj industriji te u proizvodnji metala. Moguće je i njezino korištenje u postupcima pročišćavanja pitke vode, a zahvaljujući niskoj potrošnji energije može se u potpunosti napajati pomoću solarnih ćelija. Sve te prednosti mogu ovu metodu razviti u mobilnu i višekratnu tehnologiju čišćenja vode.

Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Nature Communications pod nazivom „Effective removal of mercury from aqueous streams via electrochemical alloy formation on platinum“.

Klara Perović | Ekovjesnik

 

VEZANE VIJESTI

Tehnologija za „redanje“ stanica ultrazvukom razvijena je radi boljeg bioprintanja

U zadnje se vrijeme sve češće može čuti kako se živuće stanice mogu kombinirati s polimernim gelovima te se mješavina može 3D-printati i tako proizvesti biološko tkivo koje se koristi u transplantantima ili za eksperimente. Takav bi materijal mogao postati bliži stvarnosti zahvaljujući novoj ultrazvučnoj tehnologiji.

Razvijeni novi mamci za onečišćujuće tvari u vodama

Obrada otpadne vode fotokatalitičkim naprednim oksidacijskim procesima nije svjetski novitet, no istraživanja vezana za to područje i dalje su aktualna. Tim procesima moguće je ukloniti mikroonečišćivala, poput farmaceutika i pesticida, koja se ne uklanjaju u potpunosti konvencionalnim načinom obrade. Ipak, i oni imaju nedostatke s kojima su se pozabavili američki istraživači sa Sveučilišta Rice te ponudili obećavajuće rješenje.

Pet ideja za ekološki Halloween

Bliži se Noć vještica ili Halloween, „najstrašniji“ dan u godini kada se mnogi od vas trude osmisliti što originalnije kostime i maske kojima će se izdvojiti u gomili. Međutim, u cijeloj toj pripremi nemojte zaboraviti na svoju ekološku osviještenost koja će vam pomoći da ovaj dan provedete sigurnije, kreativnije i zanimljivije!

Uklanjanje lijekova za anksiozne poremećaje iz otpadnih voda

Konvencionalna postrojenja za obradu otpadnih voda često ne mogu učinkovito ukloniti farmaceutike, tj. lijekove  i ostale tzv. „nove onečišćujuće tvari“ iz otpadnih voda. Međutim, razvojem nove metode koja koristi nanovlakna omogućuje se povoljnije uklanjanje takvih spojeva iz otpadnih voda, a posebice psihoaktivnih farmaceutika koji se koriste za liječenje anksioznih poremećaja.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER