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

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.

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.

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!

Ekološki prihvatljivo pročišćavanje vode pomoću pijeska i bakterija

Stari su pješčani filtri učinkovitiji od novih, pokazuje jedinstvena studija provedena u postrojenju za tretiranje vode u sjevernoj Švedskoj. Razlog leži u činjenici da su stariji filtri imali vremena razviti specifičan ekosustav „gladnih“ bakterija koje pročišćavaju vodu. Voda ne samo da se mehanički prošićava prolaženjem kroz zrna pijeska, već i pomoću znatno manjih pomagača.

PRIJAVITE SE NA NEWSLETTER