A tanulmány olyan új anyagot hozott létre, amely képes adszorbeálni a levegőt és víz szennyező anyagokat, és olcsó, fenntartható alternatívája lehet a jelenleg használt aktív szénnek
Környezetszennyezés teszi a miénket a bolygóé föld, víz, a levegő és a környezet egyéb összetevői piszkosak, nem biztonságosak és használatra alkalmatlanok. Környezetszennyezés szennyezőanyag(ok) természetes környezetbe való mesterséges bejuttatása vagy bejutása okozza. Környezetszennyezés különböző típusú; példaföld környezetszennyezés leggyakrabban a háztartási kidobás, illetve a kereskedelmi vállalatok által okozott szemét és ipari hulladék okozza. Víz környezetszennyezés idegen anyagok bejutása okozza víz vegyszerek, szennyvíz víz, peszticidek és műtrágyák vagy fémek, mint a higany. A levegőszennyezést az égő tüzelőanyagokból származó részecskék okozzák, mint például a korom, amelyek milliónyi apró részecskét tartalmaznak a levegőben. A levegőszennyezés másik gyakori típusa a veszélyes gázok, mint a kén-dioxid, szén-monoxid, nitrogén-oxidok és vegyi gőzök. légszennyeződés üvegházhatású gázok (például szén-dioxid vagy kén-dioxid) formáját is öltheti, és elősegítheti a felmelegedést. bolygó üvegházhatáson keresztül. A szennyezés másik típusa a zajszennyezés, amikor a repülőgépekből, az iparból vagy más forrásokból származó hang káros szintet ér el.
Az elmúlt években a környezet megtisztítására tett jelentős erőfeszítések ellenére a szennyezés továbbra is jelentős probléma, és folyamatos egészségügyi kockázatot jelent, világszerte 200 millió embert érintve. A problémák tagadhatatlanul a fejlődő világban a legnagyobbak, ahol a hagyományos szennyező források, mint az ipari kibocsátások, a rossz higiénia, a nem megfelelő hulladékgazdálkodás, szennyezettek. víz a biomassza tüzelőanyagból származó beltéri levegőszennyezés sok embert érint. A környezetszennyezés azonban még a fejlett országokban is fennáll, különösen a társadalom szegényebb rétegeiben. Bár a kockázatok általában magasabbak a fejlődő országokban, ahol a szegénység, a technológia átvételének gazdasági korlátai és a gyenge környezetvédelmi törvények együttesen magas szennyezési szintet okoznak. Ezt a kockázatot tovább fokozza a nem biztonságos víz, rossz higiénia, rossz higiénia és beltéri levegőszennyezés. A környezetszennyezés káros hatással van a születendő és felnövekvő gyermekekre, és a várható élettartam akár 45 év is lehet a rákos megbetegedések és más betegségek miatt. Levegő- és vízszennyezés néma gyilkos, és úgy gondolják, hogy káros hatással van ránk bolygó és viszont az emberiség. A levegő, amelyet belélegzünk, nagyon határozott kémiai összetételű, amely 99 százalékban nitrogénből, oxigénből, vízgőzből és inert gázokból áll. Légszennyezésről akkor beszélünk, ha olyan dolgok kerülnek a levegőbe, amelyeket általában nem adunk hozzá. A részecskék – szilárd részecskék és folyadékcseppek, amelyek a levegőben találhatók, és erőművekből, iparból, autókból és tüzekből bocsátanak ki – ma már mindenütt jelen vannak a városokban, sőt az elővárosi területeken is. Emellett több millió tonna ipari szennyvíz kerül a világba vizek minden évben. Mind a részecskék, mind a színezékek rendkívül mérgezőek a környezetre, az ökoszisztémára és az emberiségre.
Különféle módszerek és eljárások rutinszerűen használatosak a levegő és a víz szennyezés, beleértve a szűrést, ioncserét, koagulációt, lebontást, adszorpciót stb. Összehasonlítva az adszorpciót tartják a leginkább megvalósíthatónak, mivel egyszerű, könnyen kezelhető, nagy hatékonyságú, kényelmes a használata stb. A különféle adszorbensek közül a levegő és a hulladék szennyezésének csökkentésében víz, az aktív szén a leggyakrabban használt adszorbens. Aktív szénnek is nevezik, ez a szén egy olyan formája, amelyet úgy dolgoznak fel, hogy kis, kis térfogatú pórusokat tartalmazzon, amelyek növelik az adszorpcióhoz vagy kémiai reakciókhoz rendelkezésre álló felületet. Valójában az aktív szén az adszorbensek aranystandardja. A szénnek természetes affinitása van organikus szennyező anyagok, mint a benzol, amelyek a felületéhez kötődnek. Ha „aktivál” szenet, azaz 1,800 fokon gőzölöd, kis pórusok és zsebek keletkeznek, amelyek megnövelik a felületét. A peszticidek, kloroform és más szennyeződések becsúsznak a méhsejt lyukaiba, és szilárdan megtartják magukat. Az alapos kezelés után sem marad szén a vízben. A fejlődő országokban, például Kínában és Indiában működő víztisztító telepek rendszeresen használnak aktív szenet. Hasonlóképpen, az aktív szén különleges tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek segítenek eltávolítani a levegőből az illékony vegyületeket, szagokat és egyéb gáznemű szennyező anyagokat. A működés módja meglehetősen egyszerű. Az aktív szénnek van néhány hátránya, egyrészt nagyon drága, és nagyon rövid az eltarthatósága, mivel csak addig használható, amíg a pórusai be nem telnek – ezért a szűrőt időnként cserélni kell. Az aktív szenet is nehéz regenerálni, és hatékonysága idővel csökken. Nem hatékonyan távolítják el azokat a szennyeződéseket, amelyeket vagy nem vonzanak a szén vagy a patogén baktériumok és vírusok.
Gazdaságos és fenntartható alternatíva
Egy nemrégiben megjelent tanulmányban Határok a kémiában, a kutatók megfizethető, alacsony költségű és fenntartható anyagot hoztak létre a levegő- és vízszennyezés leküzdésére. Ez az új „zöld” porózus anyag szilárd hulladékokból készült és bőséges organikus A természetes polimerek nagyon ígéretesnek tűnnek a szennyvízben és a levegőben lévő szennyező anyagok adszorbeálása szempontjából az aktív szénhez képest, és „gazdaságos alternatívaként” jelölik. Ez az új „zöld” adszorbens egy természetesen bőséges nyersanyag – egy nátrium-alginát nevű poliszacharid, amely hínárból és algából kinyerhető – kombinációja egy ipari melléktermékkel, a szilícium-dioxid füsttel (szilíciumfémötvözet-feldolgozás terméke). Az alginát gélesedési tulajdonságai és a nátrium-hidrogén-karbonát szabályozott porozitása alacsony hőmérsékleten, különböző skálahosszokon történő lebontása révén nagyon könnyen előállítható és megszilárdult. A szennyvízszennyezés vizsgálatához kék festéket használtunk minta szennyezőanyagként. Látható volt, hogy az új hibrid anyag körülbelül 94 százalékos hatékonysággal adszorbeálta és eltávolította a festéket, ami nagyon biztató volt. Ennek a festéknek a nagyon nagy koncentrációit is eltávolították. Ez az anyag biztató képességeket mutatott a dízel kipufogógázból származó részecskék felfogására. Az olaszországi Bresciai Egyetem Dr. ElzaBontempi által vezetett tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy ez az anyag képes volt nagyon hatékonyan helyettesíteni az aktív szenet, mivel képes volt megragadni a levegőben lévő finom részecskéket és organikus szennyező anyagok a szennyvízben, így csökken a szennyezés.
Izgalmas munka ez, hiszen ezt az új anyagot nagyon innovatív módon és olcsón állítják elő természetesen nagy mennyiségben előforduló polimerekből és ipari hulladékból származó mellékterméket, amelyet egyébként is mindig eldobnak. Ezt az új anyagot ""organikusAz -inorganic hybrid” nemcsak alacsony költségű, hanem fenntartható és regenerálható is, és ténylegesen kiszoríthatja az aktív szenet, és előnyös választássá válhat. Még az előállítás során is kevesebb energiát fogyasztott (a „megtestesült” energia), és így sokkal kisebb szénlábnyomot hagy maga után. Ez az anyag önstabilizáló, és nem igényel magas hőmérsékleten történő hőkezelést, és különböző kísérletekhez is méretezhető. A folyamatban lévő tesztek továbbá azt mutatják, hogy környezeti körülmények között is tárolható, és idővel csak stabilabbá válik, miközben egyáltalán nem romlik. Így rendkívül sokoldalú, és széles körben alkalmazható levegő- és vízszűrésben. Ez óriási reményt ébreszt a levegő- és vízszennyezés elleni küzdelemben, valamint az anyaföld és az emberiség védelmében.
***
{Az eredeti kutatási cikket a hivatkozott forrás(ok) listájában lent található DOI linkre kattintva olvashatja el}
Forrás (ok)
Zanoletti A et al. 2019. Új porózus hibrid anyag szilícium-dioxid füstből és alginátból a szennyezőanyagok fenntartható csökkentéséért. Határok a kémiában. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
