Проучването създаде нов материал, който може да абсорбира въздуха и вода замърсители и може да бъде евтина устойчива алтернатива на използвания в момента активен въглен
Замърсяване прави нашите на планетата земя, вода, въздух и други съставки на околната среда мръсни, опасни и неподходящи за употреба. Замърсяване се причинява от изкуствено въвеждане или навлизане на замърсител(и) в естествена среда. Замърсяване е от различни видове; пример земя замърсяване се причинява най-вече от битови отпадъци или боклук и промишлени отпадъци от търговски дружества. Вода замърсяване се причинява при въвеждане на чужди вещества вода включват химикали, канализация вода, пестициди и торове или метали като живак. Замърсяването на въздуха се причинява от частици във въздуха от изгаряне на горива, като сажди, съдържащи милиони малки частици, носещи се във въздуха. Друг често срещан вид замърсяване на въздуха са опасните газове, като серен диоксид, въглероден оксид, азотни оксиди и химически изпарения. замърсяването на въздуха може също да приеме формата на парникови газове (като въглероден диоксид или серен диоксид) и да подпомогне затоплянето на нашия планета чрез парников ефект. Друг вид замърсяване е шумовото замърсяване, когато звукът, идващ от самолети, индустрия или други източници, достига вредни нива.
Въпреки големите усилия, положени през последните години за почистване на околната среда, замърсяването остава основен проблем и създава продължаващи рискове за здравето, засягайки 200 милиона души по света. Проблемите безспорно са най-големи в развиващия се свят, където традиционни източници на замърсяване като промишлени емисии, лоши санитарни условия, неадекватно управление на отпадъците, замърсени вода доставките и излагането на замърсяване на въздуха в затворени помещения от горива от биомаса засягат голям брой хора. Дори в развитите страни обаче замърсяването на околната среда продължава, особено сред по-бедните слоеве на обществото. Въпреки че рисковете като цяло са по-високи в развиващите се страни, където бедността, икономическите ограничения за приемане на технологии и слабите закони за околната среда се комбинират, за да причинят високи нива на замърсяване. Този риск допълнително се усложнява от небезопасен вода, лоши санитарни условия, лоша хигиена и замърсяване на въздуха в затворени помещения. Замърсяването има вредно въздействие върху неродените и растящите деца, а очакваната продължителност на живота може да бъде ниска до 45 години поради рак и други заболявания. Замърсяване на въздуха и водата е тих убиец и се смята, че влияе неблагоприятно на нашите планета и на свой ред човечеството. Въздухът, който дишаме, има много определен химичен състав, който е 99 процента от азот, кислород, водна пара и инертни газове. Замърсяването на въздуха възниква, когато неща, които обикновено не се добавят към въздуха. Праховите частици – твърди частици и течни капчици, които се намират във въздуха и се отделят от електроцентрали, промишленост, автомобили и пожари – вече са повсеместни в градовете и дори в крайградските райони. Освен това милиони тонове промишлени отпадъчни води се изпускат в света води всяка година. Както праховите частици, така и багрилата са силно токсични за околната среда, екосистемата и човечеството.
Различни методи и процедури се използват рутинно за справяне с въздуха и вода замърсяване, включително филтриране, йонообмен, коагулация, разлагане, адсорбция и т.н. и всеки от тези методи показва различни нива на успех. Когато се сравни, адсорбцията се счита за най-осъществима, защото е проста, лесна за работа, има висока ефективност, удобство за използване и т.н. Сред различните адсорбенти, за намаляване на замърсяването на въздуха и отпадъците вода, активният въглен е най-често използваният адсорбент. Наричан още активен въглен, това е форма на въглен, обработен, за да има малки пори с малък обем, които увеличават повърхността, достъпна за адсорбция или химични реакции. Всъщност активният въглен е златният стандарт в адсорбентите. Въглеродът има естествен афинитет към 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
