Tyrimo metu buvo sukurta nauja medžiaga, galinti adsorbuoti orą ir vanduo teršalų ir galėtų būti nebrangi tvari alternatyva šiuo metu naudojamai aktyvuotai angliai
Tarša daro mūsų planetos žemė, vanduo, oras ir kitos aplinkos sudedamosios dalys nešvarios, nesaugios ir netinkamos naudoti. Tarša atsiranda dėl dirbtinio teršalo (-ių) patekimo į natūralią aplinką. Tarša yra įvairių tipų; žemės pavyzdys tarša dažniausiai atsiranda dėl buitinių atliekų arba komercinių įmonių šiukšlių ir pramoninių atliekų. Vanduo tarša atsiranda, kai į jį patenka pašalinių medžiagų vanduo apima chemikalus, nuotekas vanduo, pesticidai ir trąšos arba metalai, tokie kaip gyvsidabris. Oro taršą sukelia deginant kurą ore esančios dalelės, pavyzdžiui, suodžiai, kuriose yra milijonai mažų dalelių, plūduriuojančių ore. Kita paplitusi oro taršos rūšis yra pavojingos dujos, tokios kaip sieros dioksidas, anglies monoksidas, azoto oksidai ir cheminiai garai. oro tarša taip pat gali būti šiltnamio efektą sukeliančių dujų (tokių kaip anglies dioksidas arba sieros dioksidas) pavidalu ir padėti sušilti mūsų planeta per šiltnamio efektą. Kita taršos rūšis yra triukšmo tarša, kai iš lėktuvų, pramonės ar kitų šaltinių sklindantis garsas pasiekia žalingą lygį.
Nepaisant didelių pastangų, kurios pastaraisiais metais buvo dedamos siekiant išvalyti aplinką, tarša tebėra pagrindinė problema ir kelia nuolatinį pavojų sveikatai, paveikianti 200 mln. žmonių visame pasaulyje. Problemos neabejotinai yra didžiausios besivystančiame pasaulyje, kur tradiciniai taršos šaltiniai, tokie kaip pramoninės emisijos, prastos sanitarinės sąlygos, netinkamas atliekų tvarkymas, užterštos. vanduo tiekimas ir patalpų oro tarša dėl biomasės kuro daro poveikį daugeliui žmonių. Tačiau net išsivysčiusiose šalyse aplinkos tarša išlieka, ypač skurdesniuose visuomenės sluoksniuose. Nors rizika paprastai yra didesnė besivystančiose šalyse, kur dėl skurdo, ekonominių technologijų diegimo suvaržymų ir silpnų aplinkosaugos įstatymų kyla didelis taršos lygis. Šią riziką dar labiau padidina nesaugus vanduo, prastos sanitarijos sąlygos, prasta higiena ir patalpų oro tarša. Tarša neigiamai veikia negimusius ir augančius vaikus, o dėl vėžio ir kitų ligų gyvenimo trukmė gali būti net 45 metai. Oro ir vandens tarša yra tylus žudikas ir manoma, kad jis neigiamai veikia mūsų planeta o savo ruožtu žmonija. Oras, kuriuo kvėpuojame, turi labai apibrėžtą cheminę sudėtį, kurią sudaro 99 procentai azoto, deguonies, vandens garų ir inertinių dujų. Oro tarša atsiranda tada, kai į orą paprastai nepatenka dalykų. Kietosios dalelės – ore randamos kietosios dalelės ir skysčių lašeliai, išsiskiriantys iš elektrinių, pramonės, automobilių ir gaisrų – dabar yra visur miestuose ir net priemiesčiuose. Be to, į pasaulį išleidžiama milijonai tonų pramoninių nuotekų vandenys kiekvienais metais. Ir kietosios dalelės, ir dažikliai yra labai toksiški aplinkai, ekosistemai ir žmonijai.
Įvairūs metodai ir procedūros yra įprastai naudojami kovojant su oru ir vanduo tarša, įskaitant filtravimą, jonų mainus, koaguliaciją, skilimą, adsorbciją ir tt, ir kiekvienas iš šių metodų pasižymi skirtingu sėkmės rodikliu. Palyginus, adsorbcija laikoma labiausiai įmanoma, nes ji paprasta, lengvai valdoma, pasižymi dideliu efektyvumu, patogumu naudoti ir tt Tarp įvairių adsorbentų, mažinant oro ir atliekų taršą vanduo, aktyvintoji anglis yra dažniausiai naudojamas adsorbentas. Taip pat vadinama aktyvuota anglimi, tai yra anglies forma, apdorota taip, kad būtų mažos, mažos poros, kurios padidina adsorbcijai ar cheminėms reakcijoms skirtą paviršiaus plotą. Tiesą sakant, aktyvuota anglis yra adsorbentų aukso standartas. Anglis turi natūralų giminingumą organinis teršalų, tokių kaip benzenas, kurie jungiasi prie jo paviršiaus. Jei „aktyvinate“ anglį, ty ją garinate 1,800 laipsnių, susidaro mažos poros ir kišenės, kurios padidina jos paviršiaus plotą. Pesticidai, chloroformas ir kiti teršalai įslysta į šio korio skylutes ir tvirtai laikosi. Be to, kruopščiai apdorojus vandenyje nelieka anglies. Besivystančiose šalyse, pvz., Kinijoje ir Indijoje, vandens valymo įrenginiuose įprastai naudojama aktyvuota anglis. Taip pat aktyvuota anglis turi ypatingų savybių, kurios padeda iš oro pašalinti lakiuosius junginius, kvapus ir kitus dujinius teršalus. Tai, kaip tai veikia, yra gana paprasta. Yra keletas aktyvintos anglies minusų, pirma, ji yra labai brangi ir labai trumpa galiojimo laikas, nes ją galima naudoti tik tol, kol užsipildo jos poros – todėl filtrą karts nuo karto tenka keisti. Aktyvuota anglis taip pat sunkiai atsinaujina, o jos efektyvumas laikui bėgant mažėja. Jie nėra veiksmingi pašalinant tuos teršalus, kurių netraukia anglis arba patogeninės bakterijos ir virusai.
Ekonomiška ir tvari alternatyva
Neseniai paskelbtame tyrime Chemijos ribos, mokslininkai sukūrė prieinamą nebrangią ir tvarią medžiagą, skirtą oro ir vandens taršai kovoti. Ši nauja „žalia“ poringa medžiaga gaminama iš kietų atliekų ir gausu organinis natūralūs polimerai atrodo labai daug žadantys teršalų adsorbavimo nuotekose ir ore požiūriu, palyginti su aktyvuota anglimi ir yra ženklinami kaip „ekonominė alternatyva“. Šis naujas „žaliasis“ adsorbentas yra natūraliai gausios žaliavos – polisacharido, vadinamo natrio alginatu, kuris gali būti išgaunamas iš jūros dumblių ir dumblių, derinys su pramoniniu šalutiniu produktu – silicio dioksido dūmais (susidaro silicio metalo lydinio apdorojimo produktas). Jis buvo susintetintas labai lengvai ir sutvirtintas dėl alginato stingimo savybių ir natrio-bikarbonato skilimo kontroliuojamo poringumo žemoje temperatūroje, esant skirtingam skalės ilgiui. Nuotekų užterštumo tyrimui kaip pavyzdinis teršalas buvo naudojamas mėlynas dažiklis. Buvo matyti, kad naujoji hibridinė medžiaga adsorbavo ir pašalino dažus maždaug 94 proc. efektyvumu, o tai labai džiugino. Net labai didelės šių dažų koncentracijos buvo pašalintos. Ši medžiaga parodė vilčių teikiančias galimybes sulaikyti kietąsias daleles iš dyzelino išmetamųjų dujų. Dr. ElzaBontempi iš Brešos universiteto (Italija) atliktas tyrimas daro išvadą, kad ši medžiaga galėjo labai efektyviai pakeisti aktyvuotą anglį, nes ji sugebėjo užfiksuoti ir smulkias kietąsias daleles ore. organinis teršalų nuotekose, taip sumažinant taršą.
Tai įdomus darbas, nes ši nauja medžiaga yra gaminama labai novatoriškai ir nebrangiai iš natūraliai gausių polimerų, o pramoninių atliekų šalutinis produktas, kuris vis tiek yra išmetamas. Ši nauja medžiaga vadinama „organinis-neorganinis hibridas“ yra ne tik maža kaina, bet ir tvarus bei atsinaujinantis, todėl gali išstumti aktyvuotą anglį ir tapti pageidaujamu pasirinkimu. Gaminant ji netgi sunaudojo mažiau energijos („įkūnyta“ energija), todėl palieka daug mažesnį anglies pėdsaką. Ši medžiaga taip pat stabilizuojasi ir nereikalauja terminio apdorojimo aukštoje temperatūroje, taip pat gali būti padidinta įvairiems eksperimentams. Be to, atliekami bandymai rodo, kad jį galima laikyti aplinkos sąlygomis ir laikui bėgant jis tampa tik stabilesnis, o visiškai nesuyra. Taigi jis yra labai universalus ir gali būti plačiai pritaikytas oro ir vandens filtravimui. Tai sukuria didžiulę viltį kovoti su oro ir vandens tarša ir apsaugoti gimtąją žemę bei žmoniją.
***
{Galite perskaityti pradinį tyrimo dokumentą spustelėję toliau pateiktą DOI nuorodą cituojamų šaltinių sąraše}
Šaltiniai)
Zanoletti A ir kt. 2019 m. Nauja akyta hibridinė medžiaga, gauta iš silicio dioksido dūmų ir alginato, siekiant tvariai sumažinti teršalus. Chemijos ribos. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
