Opakovane použiteľné monolity ťahajú z vody toxické „večné chemikálie“
- Autor:
- Roman Mališka
- Zverejnené:
- 8. 8. 2024
- Hodnotenie:
- Už ste hlasovali.
Vedci vo Veľkej Británii vyvinuli novú metódu na odstraňovanie toxických „večných chemikálií“ z odpadových vôd. Špeciálne upravené keramické mriežky vytlačené na 3D tlačiarni dokážu za tri hodiny odstrániť až 75 % chemikálií zo znečistenej vody. A tieto štruktúry sa dokonca pri opakovanom používaní zlepšujú.
Jedným z najpálčivejších environmentálnych a zdravotných problémov v súčasnosti je skupina chemických látok známych ako perfluóralkylové a polyfluóralkylové látky (PFAS). Široké používanie počas väčšej časti storočia rozšírilo tieto chemikálie po celej planéte, pričom sa nerozkladajú. To viedlo k ich prezývke „večné chemikálie“. Nevyhnutne sa dostávajú do našich tiel, kde sa spájajú s celým radom zdravotných problémov, od cukrovky, až po rôzne druhy rakoviny.
Vedci z Bathskej univerzity teraz demonštrovali nový potenciálny spôsob odstraňovania PFAS z vody. Ide o použitie 3D tlačených „monolitov“ z keramických materiálov napustených oxidom india, ktorý sa viaže s molekulami PFAS. Tieto monolity sa môžu namočiť do znečistenej vody na niekoľko hodín a po ich odstránení PFAS odídu spolu s nimi. Potom sa dajú ošetriť, aby sa chemikálie odstránili a monolity sa mohli opäť používať.
Zatiaľ čo mnohé 3D tlačené štruktúry si vyžadujú jemné detaily, tieto sú vyrobené z oveľa hrubších „rezancov“ materiálu, ako zubná pasta vytlačená z tuby do štruktúry, ktorá vyzerá ako kopa vaflí. Cieľom toho je nielen jednoduchá výroba, ale aj maximalizácia plochy, ktorá im umožní zachytiť čo najviac PFAS.
Pri testoch boli tieto monolity spočiatku schopné odstrániť 53 % bežnej PFAS nazývanej ako kyselina perfluóroktánová (PFOA) z vody za tri hodiny. Pyrolýzou pri teplote 500 °C sa monolity zregenerovali, čo umožnilo ich ďalšie použitie. A zaujímavé je, že sa tým skutočne zvýšila ich schopnosť čistiť vodu. V treťom cykle monolity odstránili až 75 % PFOA za tri hodiny.
Hoci je potrebné vykonať ešte viac práce, tím tvrdí, že sústavy týchto opakovane použiteľných keramických monolitov by mohli byť cenným krokom, ktorý by sa mohol pridať do existujúcich čističiek odpadových vôd. Na rozdiel od iných techník, ktoré si vyžadujú katalýzu, tento proces sám o sebe nevyžaduje energiu. To znamená, že ich regenerácia prostredníctvom pyrolýzy by mohla byť prekážkou.
„Použitie 3D tlače na vytvorenie monolitov je relatívne jednoduché a znamená to tiež, že proces by mal byť škálovateľný,“ povedala Dr. Liana Zoumpouliová, autorka štúdie. „3D tlač nám umožňuje vytvárať objekty s veľkou plochou povrchu, čo je pre tento proces kľúčové. Keď sú monolity pripravené, jednoducho ich hodíte do vody a necháte ich robiť svoju prácu. Je to veľmi vzrušujúce a chceme to ďalej rozvíjať a vidieť v praxi.“
Výskum bol nedávno uverejnený v magazíne The Chemical Engineering Journal.
