REKLÁM

Új, innovatív tervezésű, alacsony költségű anyag a levegő- és vízszennyezés elleni küzdelemhez

A tanulmány olyan új anyagot állított elő, amely képes adszorbeálni a levegőt és a vizet szennyező anyagokat, és olcsó, fenntartható alternatívája lehet a jelenleg használt aktív szénnek.

Környezetszennyezés piszkossá, nem biztonságossá és használatra alkalmatlanná teszi bolygónk földjét, vizét, levegőjét és a környezet egyéb összetevőit. Környezetszennyezés szennyezőanyag(ok) természetes környezetbe való mesterséges bejuttatása vagy bejutása okozza. A szennyezés különböző típusú; például a talajszennyezést leginkább a háztartási kidobás vagy a kereskedelmi vállalatok által okozott szemét és ipari hulladék okozza. Vízszennyezést okoz, amikor idegen anyagok kerülnek a vízbe, például vegyszerek, szennyvíz, peszticidek és műtrágyák vagy fémek, például higany. A levegőszennyezést az égő tüzelőanyagokból származó részecskék, például a korom okozzák, amelyek milliónyi apró részecskét tartalmaznak a levegőben. A légszennyezés 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 az üvegházhatás révén elősegíti bolygónk felmelegedését. A szennyezés másik fajtája 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 vitathatatlanul a fejlődő világban a legnagyobbak, ahol a hagyományos szennyezőforrások, mint például az ipari kibocsátások, a rossz higiénia, a nem megfelelő hulladékkezelés, a szennyezett vízellátás és a biomassza tüzelőanyagok által okozott beltéri levegőszennyezésnek való kitettség sok embert érint. Még a fejlett országokban is azonban továbbra is fennáll a környezetszennyezés, 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, a rossz higiénia, a rossz higiénia és a beltéri levegő szennyezettsége. A környezetszennyezés káros hatással van a születendő és felnövekvő gyermekekre, és a várható élettartam a rákos megbetegedések és más betegségek miatt akár 45 év is lehet. Levegő- és vízszennyezés egy csendes gyilkos, és úgy gondolják, hogy káros hatással van bolygónkra és az emberiségre. A levegő, amelyet belélegzünk, nagyon határozott kémiai összetételű, amely 99 százalékban nitrogénből, oxigénből, vízgőzből és inert gázokból áll. Légszennyezés akkor következik be, amikor olyan anyagokat adnak a levegőhöz, amelyeket általában nem adnak hozzá. A részecskék – szilárd részecskék és folyékony cseppek, amelyek a levegőben találhatók, és erőművekből, iparból, autókból és tüzekből bocsátanak ki – ma már mindenütt jelen vannak a városokban, sőt a külvárosi területeken is. Emellett évente több millió tonna ipari szennyvíz kerül a világ vizeibe. . Mind a részecskék, mind a színezékek rendkívül mérgezőek a környezetre, az ökoszisztémára és az emberiségre.

A levegő- és vízszennyezés leküzdésére rutinszerűen különféle módszereket és eljárásokat alkalmaznak, 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 szennyvíz szennyezésének csökkentésében az aktív szén a leggyakrabban használt adszorbens. Aktív szénnek is nevezik, ez a szén egy olyan formája, amelyet úgy dolgoznak fel, hogy kicsi, kis térfogatú pórusokat képezzenek, amelyek növelik az adszorpcióhoz vagy kémiai reakciókhoz rendelkezésre álló felületet. Valójában az aktív szén az aranystandard az adszorbensekben. A szén természetes affinitása a szerves szennyező anyagokhoz, például a benzolhoz, amelyek megkötődnek a felületén. Ha „aktivál” szenet, azaz 1,800 fokon gőzöljük, kis pórusok és zsebek keletkeznek, amelyek megnövelik a felületét. A peszticidek, kloroform és egyéb szennyeződések becsúsznak ennek a méhsejtnek a 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 idővel csökken a hatékonysága. 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, amelyet szilárd hulladékokból és bőséges szerves természetes polimerekből állítanak elő, nagyon ígéretesnek tűnik 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 (szilíciumötvözet-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 még nagyon nagy koncentrációit is eltávolították. Ez az anyag biztató képességeket mutatott a dízel kipufogógázból származó részecskék felfogására. Dr. ElzaBontempi, az olaszországi Brescia Egyetem munkatársa által vezetett tanulmány arra a következtetésre jutott, hogy ez az anyag képes volt nagyon hatékonyan helyettesíteni az aktív szenet, mivel képes volt megkötni a levegőben lévő finom részecskéket és a szennyvízben lévő szerves szennyező anyagokat is, így csökkentve a szennyezést. .

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. Ez az új anyag, amelyet „szerves-szervetlen hibridnek” neveznek, 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 bomlik le. 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

SCIEU csapat
SCIEU csapathttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientific European® | SCIEU.com | Jelentős előrelépések a tudományban. Hatás az emberiségre. Inspiráló elmék.

Iratkozzon fel hírlevelünkre

A legfrissebb hírekkel, ajánlatokkal és külön értesítésekkel kell frissíteni.

Legnépszerűbb cikkek

Klímaváltozás és extrém hőhullámok az Egyesült Királyságban: 40°C Először rögzítették 

A globális felmelegedés és a klímaváltozás következtében...

Craspase: egy új, biztonságosabb „CRISPR – Cas System”, amely mind a géneket, mind a...

A baktériumokban és vírusokban található „CRISPR-Cas rendszerek” azonosítják és elpusztítják a behatoló...

Űridőjárás, napszél-zavarok és rádiókitörések

Napszél, elektromosan töltött részecskék áradata, amely...
- Reklám -
94,873VentilátorokMint
47,763KövetőKövesse
1,772KövetőKövesse
30ElőfizetőkFeliratkozás