Studien har produsert et nytt materiale som kan adsorbere luft og Vann miljøgifter og kan være et rimelig bærekraftig alternativ til det aktive karbonet som brukes i dag
Forurensing gjør vår planetens land, Vann, luft og andre miljøbestanddeler skitne, utrygge og uegnet til bruk. Forurensing er forårsaket av kunstig introduksjon eller inntrengning av en forurensning(er) i et naturlig miljø. Forurensing er av ulike typer; eksempel land Forurensning er hovedsakelig forårsaket av husholdningskassering eller søppel og industriavfall fra kommersielle selskaper. Vann Forurensning er forårsaket når fremmede stoffer introduseres til Vann inkluderer kjemikalier, kloakk Vann, plantevernmidler og gjødsel eller metaller som kvikksølv. Luftforurensning er forårsaket av partikler i luften fra brennende drivstoff, som sot, som inneholder millioner av små partikler som flyter i luften. En annen vanlig type luftforurensning er farlige gasser, som svoveldioksid, karbonmonoksid, nitrogenoksider og kjemiske damper. luftforurensning kan også ta form av klimagasser (som karbondioksid eller svoveldioksid) og hjelpe til med å varme opp planet gjennom drivhuseffekten. Annen type forurensning er støyforurensning når lyden som kommer fra fly, industri eller andre kilder når skadelige nivåer.
Til tross for store anstrengelser som har blitt gjort de siste årene for å rydde opp i miljøet, er forurensning fortsatt et stort problem og utgjør en vedvarende helserisiko, og påvirker 200 millioner mennesker over hele verden. Problemene er unektelig størst i utviklingsland, der tradisjonelle forurensningskilder som industrielle utslipp, dårlige sanitærforhold, mangelfull avfallshåndtering, forurenset Vann forsyninger og eksponering for innendørs luftforurensning fra biomassebrensel påvirker et stort antall mennesker. Selv i utviklede land vedvarer imidlertid miljøforurensning, spesielt blant fattigere deler av samfunnet. Selv om risikoen generelt er høyere i utviklingsland, hvor fattigdom, økonomiske begrensninger for å ta i bruk teknologi og svake miljølover til sammen forårsaker høye forurensningsnivåer. Denne risikoen er ytterligere forsterket av usikre Vann, dårlige sanitærforhold, dårlig hygiene og innendørs luftforurensning. Forurensning har skadelige effekter på ufødte og voksende barn, og forventet levealder kan være så lav som 45 år på grunn av kreft og andre sykdommer. Luft- og vannforurensning er en stille morder og antas å påvirke vår planet og i sin tur menneskeheten. Luften vi puster inn har en veldig bestemt kjemisk sammensetning som består av 99 prosent av nitrogen, oksygen, vanndamp og inerte gasser. Luftforurensning oppstår når ting som normalt ikke tilsettes luften. Svevestøv – faste partikler og væskedråper som finnes i luften og slippes ut fra kraftverk, industri, biler og branner – er nå allestedsnærværende i byer og til og med forstadsområder. Dessuten slippes millioner av tonn industriavløp ut i verdens farvann hvert år. Både svevestøv og fargestoffer er svært giftige for miljøet, økosystemet og for menneskeheten.
Ulike metoder og prosedyrer brukes rutinemessig for å takle luft og Vann forurensning, inkludert filtrering, ionebytting, koagulering, dekomponering, adsorpsjon osv., og hver av disse metodene viser forskjellige suksessgrader. I sammenligning anses adsorpsjon som mest mulig på grunn av at den er enkel, lett å betjene, har høy effektivitet, brukervennlighet osv. Blant de forskjellige adsorbentene, i forurensningsreduksjon av luft og avfall Vannaktivert karbon er den mest brukte adsorbenten. Også kalt aktivt kull, er en form for karbon behandlet for å ha små porer med lavt volum som øker overflatearealet tilgjengelig for adsorpsjon eller kjemiske reaksjoner. Faktisk er aktivert karbon gullstandarden i adsorbenter. Karbon har en naturlig affinitet for organisk forurensninger som benzen, som binder seg til overflaten. Hvis du "aktiverer" karbon, dvs. damper det ved 1,800 grader, danner det små porer og lommer som øker overflaten. Plantevernmidler, kloroform og andre forurensninger glir inn i hullene i denne bikaken og holder seg fast. Det er heller ikke karbon igjen i vannet når det først er grundig behandlet. Vannbehandlingsanlegg i utviklingsland som Kina og India bruker rutinemessig aktivt karbon. På samme måte har aktivert karbon spesielle egenskaper som hjelper til med å fjerne flyktige forbindelser, lukt og andre gassformige forurensninger fra luften. Måten det fungerer på er ganske grei. Det er noen få ulemper med aktivt karbon, for det første er det veldig dyrt og har en veldig kort holdbarhet da det bare kan brukes til porene fylles opp – og derfor må du skifte filter fra tid til annen. Aktivt karbon er også vanskelig å regenerere og effektiviteten avtar over tid. De er ikke effektive til å fjerne forurensninger som enten ikke tiltrekkes av karbon eller patogene bakterier og virus.
Et økonomisk og bærekraftig alternativ
I en fersk studie publisert i Grenser i kjemi, har forskere laget et rimelig, rimelig og bærekraftig materiale for å takle luft- og vannforurensning. Dette nye "grønne" porøse materialet produsert av fast avfall og rikelig organisk naturlige polymerer ser veldig lovende ut når det gjelder å adsorbere forurensninger i avløpsvann og luft sammenlignet med aktivert karbon og blir merket som et "økonomisk alternativ". Denne nye "grønne" adsorbenten er en kombinasjon av et naturlig rikelig råmateriale - et polysakkarid kalt natriumalginat som kan utvinnes fra tang og alger - med et industrielt biprodukt - silikarøyk (biprodukt fra prosessering av silisiummetalllegeringer). Det ble syntetisert veldig enkelt og konsolidert av geleringsegenskapene til alginat og ved dekomponering av natriumbikarbonat kontrollert porøsitet ved lave temperaturer ved forskjellige skalalengder. For testing i avløpsvannforurensningen ble et blått fargestoff brukt som modellforurensning. Det ble sett at det nye hybridmaterialet adsorberte og fjernet fargestoffet med en effektivitet på rundt 94 prosent, noe som var veldig oppmuntrende. Selv svært høye konsentrasjoner av dette fargestoffet ble fjernet. Dette materialet viste oppmuntrende evner for å fange opp partikler fra dieseleksos. Studien ledet av Dr.ElzaBontempi fra Universitetet i Brescia, Italia, konkluderer med at dette materialet var i stand til å erstatte aktivt karbon svært effektivt i sin evne til å fange opp både fine partikler i luft og også organisk forurensninger i avløpsvann og reduserer dermed forurensningen.
Dette er spennende arbeid, siden dette nye materialet er produsert på en svært innovativ og rimelig måte fra naturlig rikelig med polymerer og industriavfallsbiprodukter som uansett alltid kastes. Dette nye materialet blir betegnet som en "organisk-uorganisk hybrid” er ikke bare lavpris, den er også bærekraftig og regenererbar og kan faktisk fortrenge det aktive karbonet og bli et foretrukket valg. Den forbrukte til og med mindre energi når den ble produsert (den «legemliggjorte» energien) og etterlater dermed et mye lavere karbonavtrykk. Dette materialet er også selvstabiliserende og krever ikke en termisk behandling ved høye temperaturer og kan også skaleres opp for forskjellige eksperimenter. Pågående tester indikerer videre at den kan lagres ved omgivelsesforhold, og den blir bare mer stabil over tid, samtidig som den ikke nedbrytes i det hele tatt. Dermed er den svært allsidig og kan ha et bredt spekter av bruksområder innen luft- og vannfiltrering. Dette skaper et enormt håp for å bekjempe luft- og vannforurensning og beskytte moder jord så vel som menneskeheten.
***
{Du kan lese den originale forskningsoppgaven ved å klikke på DOI-lenken nedenfor i listen over siterte kilder}
Source (s)
Zanoletti A et al. 2019. Et nytt porøst hybridmateriale avledet fra silikarøyk og alginat for bærekraftig reduksjon av forurensninger. Grenser i kjemi. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
