ADVERTENTIE

Nieuw innovatief ontworpen goedkoop materiaal om lucht- en watervervuiling te bestrijden

ENGINEERING & TECHNOLOGIENieuw innovatief ontworpen goedkoop materiaal om lucht- en watervervuiling te bestrijden

Onderzoek heeft een nieuw materiaal opgeleverd dat lucht- en waterverontreinigende stoffen zou kunnen adsorberen en een goedkoop en duurzaam alternatief zou kunnen zijn voor de momenteel gebruikte actieve kool

Verontreiniging maakt het land, het water, de lucht en andere bestanddelen van het milieu op onze planeet vuil, onveilig en ongeschikt voor gebruik. Verontreiniging wordt veroorzaakt door kunstmatige introductie of binnendringen van een verontreiniging in een natuurlijke omgeving. Vervuiling is van verschillende soorten; landvervuiling wordt bijvoorbeeld meestal veroorzaakt door huishoudelijk afval of afval en industrieel afval door commerciële bedrijven. Waterverontreiniging wordt veroorzaakt wanneer vreemde stoffen in het water terechtkomen, zoals chemicaliën, rioolwater, pesticiden en meststoffen of metalen zoals kwik. Luchtvervuiling wordt veroorzaakt door deeltjes in de lucht van brandende brandstoffen, zoals roet, met miljoenen kleine deeltjes die in de lucht zweven. Een ander veelvoorkomend type luchtverontreiniging zijn gevaarlijke gassen, zoals zwaveldioxide, koolmonoxide, stikstofoxiden en chemische dampen. luchtverontreiniging kan ook de vorm aannemen van broeikasgassen (zoals kooldioxide of zwaveldioxide) en helpen de opwarming van onze planeet door het broeikaseffect. Een ander type vervuiling is geluidsoverlast wanneer het geluid afkomstig van vliegtuigen, de industrie of andere bronnen een schadelijk niveau bereikt.

Ondanks grote inspanningen die de afgelopen jaren zijn geleverd om het milieu schoon te maken, blijft vervuiling een groot probleem en vormt het een blijvend risico voor de gezondheid, met gevolgen voor 200 miljoen mensen over de hele wereld. De problemen zijn onmiskenbaar het grootst in ontwikkelingslanden, waar traditionele bronnen van vervuiling, zoals industriële emissies, slechte sanitaire voorzieningen, onvoldoende afvalbeheer, vervuilde watervoorzieningen en blootstelling aan luchtvervuiling binnenshuis door biomassabrandstoffen grote aantallen mensen treffen. Zelfs in ontwikkelde landen blijft de milieuvervuiling echter bestaan, vooral onder armere sectoren van de samenleving. Hoewel de risico's over het algemeen groter zijn in ontwikkelingslanden, waar armoede, economische beperkingen om technologie toe te passen en zwakke milieuwetten samen zorgen voor hoge vervuilingsniveaus. Dit risico wordt nog verergerd door onveilig water, slechte sanitaire voorzieningen, slechte hygiëne en luchtvervuiling binnenshuis. Vervuiling heeft nadelige gevolgen voor ongeboren en opgroeiende kinderen, en door kanker en andere ziekten kan de levensverwachting oplopen tot 45 jaar. Lucht- en watervervuiling is een stille moordenaar en wordt verondersteld een negatieve invloed te hebben op onze planeet en op zijn beurt de mensheid. De lucht die we inademen heeft een zeer duidelijke chemische samenstelling die voor 99 procent uit stikstof, zuurstof, waterdamp en inerte gassen bestaat. Luchtvervuiling treedt op wanneer dingen die normaal niet aan de lucht worden toegevoegd. Fijnstof - vaste deeltjes en vloeibare druppeltjes die in de lucht worden aangetroffen en worden uitgestoten door elektriciteitscentrales, industrie, auto's en branden - is nu alomtegenwoordig in steden en zelfs voorstedelijke gebieden. Ook komen er jaarlijks miljoenen tonnen industrieel afvalwater vrij in de wateren van de wereld . Zowel fijnstof als kleurstoffen zijn zeer giftig voor het milieu, het ecosysteem en de mensheid.

Verschillende methoden en procedures worden routinematig gebruikt voor het aanpakken van lucht- en waterverontreiniging, waaronder filtratie, ionenuitwisseling, coagulatie, ontleding, adsorptie enz. en elk van deze methoden vertoont verschillende mate van succes. Bij vergelijking wordt adsorptie als het meest haalbaar beschouwd vanwege de eenvoud, het gebruiksgemak, de hoge efficiëntie, het gebruiksgemak, enz. Van de verschillende adsorbentia is actieve kool het meest gebruikte adsorbens bij de bestrijding van vervuiling van lucht en afvalwater. Ook wel actieve kool genoemd, is een vorm van koolstof die is verwerkt om kleine poriën met een klein volume te hebben die het beschikbare oppervlak voor adsorptie of chemische reacties vergroten. Actieve kool is in feite de gouden standaard in adsorbentia. Koolstof heeft een natuurlijke affiniteit voor organische verontreinigende stoffen zoals benzeen, die zich aan het oppervlak binden. Als u koolstof "activeert", dwz het stoomt op 1,800 graden, vormt het kleine poriën en holtes die het oppervlak vergroten. Pesticiden, chloroform en andere verontreinigingen glijden in de gaten van deze honingraat en houden vast. Ook blijft er geen koolstof in het water nadat het grondig is behandeld. Waterzuiveringsinstallaties in ontwikkelingslanden zoals China en India gebruiken routinematig actieve kool. Evenzo heeft actieve kool speciale eigenschappen die helpen bij het verwijderen van vluchtige stoffen, geuren en andere gasvormige verontreinigende stoffen uit de lucht. De manier waarop het werkt is vrij eenvoudig. Er zijn een paar nadelen van actieve kool, ten eerste is het erg duur en heeft het een zeer korte houdbaarheid omdat het alleen kan worden gebruikt totdat de poriën vol zijn - daarom moet je het filter van tijd tot tijd vervangen. Actieve kool is ook moeilijk te regenereren en de effectiviteit ervan neemt na verloop van tijd af. Ze zijn niet effectief in het verwijderen van die verontreinigingen die niet worden aangetrokken door koolstoffen of pathogene bacteriën en virussen.

Een economisch en duurzaam alternatief

In een recent onderzoek gepubliceerd in Grenzen in de chemie, hebben onderzoekers een betaalbaar, goedkoop en duurzaam materiaal gecreëerd om lucht- en watervervuiling aan te pakken. Dit nieuwe "groene" poreuze materiaal, geproduceerd uit vast afval en overvloedige organische natuurlijke polymeren, ziet er veelbelovend uit wat betreft het adsorberen van verontreinigende stoffen in afvalwater en lucht in vergelijking met actieve kool en wordt bestempeld als een "economisch alternatief". Dit nieuwe "groene" adsorbens is een combinatie van een van nature overvloedige grondstof - een polysacharide genaamd natriumalginaat dat kan worden gewonnen uit zeewier en algen - met een industrieel bijproduct - silicadamp (bijproduct van de verwerking van siliciummetaallegeringen). Het werd heel gemakkelijk gesynthetiseerd en geconsolideerd door de gelerende eigenschappen van alginaat en door ontleding van natriumbicarbonaat gecontroleerde porositeit bij lage temperaturen bij verschillende schaallengtes. Voor het testen in de afvalwaterverontreiniging werd een blauwe kleurstof gebruikt als modelverontreiniging. Men zag dat het nieuwe hybride materiaal de kleurstof adsorbeerde en verwijderde met een efficiëntie van ongeveer 94 procent, wat zeer bemoedigend was. Zelfs zeer hoge concentraties van deze kleurstof werden verwijderd. Dit materiaal vertoonde bemoedigende mogelijkheden om deeltjes uit dieseluitlaatgassen op te vangen. De studie onder leiding van Dr.ElzaBontempi van de Universiteit van Brescia, Italië, concludeert dat dit materiaal in staat was om zeer efficiënt actieve kool te vervangen in zijn vermogen om zowel fijne deeltjes in de lucht als organische verontreinigende stoffen in afvalwater op te vangen, waardoor de vervuiling werd verminderd. .

Dit is opwindend werk, aangezien dit nieuwe materiaal op een zeer innovatieve en goedkope manier wordt geproduceerd uit natuurlijk overvloedige polymeren en bijproduct van industrieel afval dat toch altijd wordt weggegooid. Dit nieuwe materiaal dat een "organisch-anorganische hybride" wordt genoemd, is niet alleen goedkoop, het is ook duurzaam en regenereerbaar en zou de actieve kool daadwerkelijk kunnen verdringen en een voorkeurskeuze worden. Het verbruikte zelfs minder energie bij de productie (de 'belichaamde' energie) en laat dus een veel lagere ecologische voetafdruk achter. Dit materiaal is ook zelfstabiliserend en vereist geen thermische behandeling bij hoge temperaturen en kan ook worden opgeschaald voor verschillende experimenten. Lopende tests wijzen er verder op dat het kan worden opgeslagen bij omgevingscondities en dat het in de loop van de tijd alleen maar stabieler wordt zonder in het geheel te degraderen. Het is dus zeer veelzijdig en kan een breed scala aan toepassingen hebben in lucht- en waterfiltratie. Dit genereert enorme hoop voor het bestrijden van lucht- en watervervuiling en het beschermen van zowel moeder aarde als de mensheid.

***

{U kunt de originele onderzoekspaper lezen door op de DOI-link hieronder in de lijst met geciteerde bron(nen) te klikken}

Bron (nen)

Zanoletti A et al. 2019. Een nieuw poreus hybride materiaal afgeleid van silicadamp en alginaat voor duurzame vermindering van verontreinigende stoffen. Grenzen in de chemie. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060

SCIEU-team
SCIEU-teamhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Wetenschappelijk Europees® | SCIEU.com | Aanzienlijke vooruitgang in de wetenschap. Impact op de mensheid. Inspirerende geesten.

Schrijf je in voor onze Nieuwsbrief!

Om op de hoogte te blijven van het laatste nieuws, aanbiedingen en speciale aankondigingen.

- Advertentie -

Meest populaire artikelen

De Nebra Sky Disk en 'Cosmic Kiss' Space Mission

De Nebra Sky Disk heeft het logo van...

Cefiderocol: een nieuw antibioticum voor de behandeling van complexe en geavanceerde urineweginfecties

Een nieuw ontdekt antibioticum volgt een uniek mechanisme in...

Thiomargarita magnifica: de grootste bacterie die het idee van prokaryoten uitdaagt 

Thiomargarita magnifica, de grootste bacterie die is geëvolueerd om...
- Advertentie -
99,813FansLike
69,992volgersVolg
6,335volgersVolg
31abonneesAanmelden