Study has produced a new material which could adsorb air and вода pollutants and could be a low cost sustainable alternative to the currently used activated carbon
Замърсяване makes our на планетата земя, вода, air and other constituents of the environment dirty, unsafe and unsuitable to use. Замърсяване is caused by artificial introduction or entry of a contaminant(s) into a natural environment. Замърсяване is of various types; example land замърсяване is caused mostly by household discard or garbage and industrial waste by commercial companies. Вода замърсяване is caused when foreign substances are introduced to вода include chemicals, sewage вода, pesticides and fertilizersor metals like mercury. Air pollution is caused by particles in the air from burning fuels, like soot, containing millions of tiny particlesfloating in the air. Another common type of air pollution is dangerous gases, such as sulphur dioxide, carbon monoxide, nitrogen oxides and chemical vapours.Also, замърсяването на въздуха can also take the form of greenhouse gases (such as carbon dioxide or sulphur dioxide) and aid thewarming of our планета through greenhouse effect. Other type of pollution is noise pollutionwhen the sound coming from planes, industry or other sources reaches harmful levels.
Despite major efforts that have been made over recent years to clean up the environment, pollution remains a major problem and poses continuing risks to health, affecting 200 million people worldwide. The problems are undeniably greatest in the developing world, where traditional sources of pollution such as industrial emissions, poor sanitation, inadequate waste management, contaminated вода supplies and exposures to indoor air pollution from biomass fuels affect large numbers of people. Even in developed countries, however, environmental pollution persists, most especially amongst poorer sectors of society. Though the risks are generally higher in developing countries, where poverty, economical constraints for adopting technology and weak environmental laws combine to cause high pollution levels. This risk is further compounded by unsafe вода, poor sanitation, poor hygiene and indoor air pollution. Pollution has detrimental effects on unborn and growing children, and life expectancy may be as low as 45 years because of cancers and other diseases. Замърсяване на въздуха и водата is a silent killer and is thought to adversely affect our планета and in turn mankind. The air which we breathe has a very definite chemical composition which is 99 percent of nitrogen, oxygen, water vapor and inert gases. Air pollution occurs when things that aren’t normally added to the air. Particulate matter – solid particles and liquid droplets found in the air and emitted from power plants, industry, automobiles and fires – is now ubiquitous in cities and even suburban areas. Also, millions of tons of industrial effluents are released into the world’s води every year. Both particulate matter and dyes are highly toxic to environment, ecosystem and to humanity.
Various methods and procedures are routinely used for tackling air and вода pollution, including filtration, ion-exchange, coagulation, decomposition, adsorptionetc and each of these methods exhibit different rates of success. When compared, adsorption is considered most feasible because of being simple, easy to operate, having high efficiency, convenience to use etc. Among the various adsorbents, in pollution abatement of air and waste вода, activated carbon is the most commonly used adsorbent. Also called activated charcoal, itis a form of carbon processed to have small, low-volume pores that increase the surface area available for adsorption or chemical reactions. In fact, activated carbon is the gold standard in adsorbents. Carbon has a natural affinity for органичен замърсители като бензен, които се свързват с повърхността му. Ако „активирате“ въглерода, т.е. го обработите на пара при 1,800 градуса, той образува малки пори и джобове, които увеличават повърхността му. Пестициди, хлороформ и други замърсители се плъзгат в дупките на тази пчелна пита и се задържат здраво. Освен това във водата не остава въглерод, след като е била обработена старателно. Пречиствателните станции в развиващите се страни като Китай и Индия рутинно използват активен въглен. По подобен начин активният въглен има специални свойства, които помагат за отстраняването на летливи съединения, миризми и други газообразни замърсители от въздуха. Начинът, по който работи, е доста ясен. Има няколко недостатъка на активния въглен, първо, той е много скъп и има много кратък срок на годност, тъй като може да се използва само докато порите му се запълнят – поради което трябва да сменяте филтъра от време на време. Активният въглен също трудно се регенерира и ефективността му намалява с времето. Те не са ефективни при премахването на тези замърсители, които или не са привлечени от въглероди или патогенни бактерии и вируси.
Икономична и устойчива алтернатива
В скорошно проучване, публикувано в Граници в химията, изследователите са създали достъпен евтин и устойчив материал за справяне със замърсяването на въздуха и водата. Този нов „зелен“ порест материал, произведен от твърди отпадъци и в изобилие органичен естествените полимери изглежда много обещаващо по отношение на адсорбиране на замърсители в отпадъчните води и въздуха в сравнение с активния въглен и се етикетира като „икономична алтернатива“. Този нов „зелен“ адсорбент е комбинация от естествено изобилна суровина – полизахарид, наречен натриев алгинат, който може да бъде извлечен от водорасли и водорасли – с промишлен страничен продукт – силициев диоксид (страничен продукт от обработката на силициева метална сплав). Той се синтезира много лесно и се консолидира чрез желиращи свойства на алгината и чрез разлагане на натриев бикарбонат, контролирана порьозност при ниски температури при различни дължини на мащаба. За тестване на замърсяването на отпадъчните води като модел на замърсител е използвано синьо багрило. Беше видяно, че новият хибриден материал адсорбира и отстранява багрилото с ефективност от около 94 процента, което беше много обнадеждаващо. Дори много високи концентрации от това багрило бяха отстранени. Този материал показа окуражаващи възможности за улавяне на прахови частици от дизелови газове. Проучването, ръководено от д-р Елза Бонтемпи от университета в Бреша, Италия, заключава, че този материал е успял да замени активния въглен много ефективно в способността си да улавя както фини прахови частици във въздуха, така и органичен замърсители в отпадъчните води, като по този начин се намалява замърсяването.
Това е вълнуваща работа, тъй като този нов материал се произвежда по много иновативен и евтин начин от естествено изобилни полимери и страничен продукт от промишлени отпадъци, който така или иначе винаги се изхвърля. Този нов материал се нарича „органичен-неорганичен хибрид” е не само ниска цена, но също така е устойчив и регенерируем и може действително да измести активния въглен и да се превърне в предпочитан избор. Той дори консумира по-малко енергия, когато е произведен („въплътената“ енергия) и по този начин оставя много по-нисък въглероден отпечатък. Този материал също така се самостабилизира и не изисква термична обработка при високи температури и също така може да бъде увеличен за различни експерименти. Текущите тестове допълнително показват, че може да се съхранява при условия на околната среда и става по-стабилен само с течение на времето, без да се разгражда изобщо. По този начин той е много гъвкав и може да има широк спектър от приложения във филтрирането на въздух и вода. Това създава огромна надежда за борба със замърсяването на въздуха и водата и за защита на майката Земя, както и на човечеството.
***
{Можете да прочетете оригиналната изследователска статия, като щракнете върху връзката DOI, дадена по-долу в списъка с цитирани източници}
Източник (и)
Zanoletti A et al. 2019. Нов порьозен хибриден материал, получен от силициев диоксид и алгинат за устойчиво намаляване на замърсителите. Граници в химията. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
