Ny forskning afslører, hvordan man kan afgifte snavs - zap det med lasere

For at fodre en voksende befolkning, vores globale fødevaresystem afhænger af tilstrækkelig landbrugsjord. Men i løbet af de sidste 40 år, en tredjedel af agerjorden er gået tabt på grund af erosion eller opslugt af forurening.

Kunstige kemikalier og gødning, der bruges til at forbedre afgrødeudbyttet, kan vedvare i jorden i årevis, gør det mindre frugtbart over tid. Antibiotika i husdyrgødning siver ud og forårsager også nedbrydning. Oliespild og miljøkatastrofer kan påvirke store jordstykker. Og alt dette forstærkes af det langsomme tempo, hvormed der dannes ny muldjord - cirka 2,5 centimeter over 500 år.

I øjeblikket, rensning af jord er mulig, men besværligt. En metode kræver, at snavs graves op, fjernet, og overført til et rensningsanlæg til dekontaminering. En bedre løsning ville være at rense jorden, hvor den ligger, men traditionelle teknikker bruger vand og kemiske opløsningsmidler, der kan fortynde toksinerne uden virkelig at slippe af med dem.

Ming Su, lektor i kemiteknik på Northeastern, har udviklet en billigere og mindre arbejdskrævende måde at dekontaminere snavs på. I et papir, der blev offentliggjort i denne måned i Journal of Applied Physics , Ming beskriver sin opdagelse - sprængning af jord med en infrarød laser kan hurtigt nedbryde og udrydde en form for gennemgående forurenende stof.

Denne forskning opstod, fordi Su ville fokusere sit laboratorium på at tackle et miljøproblem. Han havde ideen om at udvikle en ny metode til kemisk dekontaminering, og bemærkede, at prisen på et industrielt lasersystem var faldet betydeligt i de seneste år, gør det muligt for storskala brug. Han købte en bordplader med sin startfond fra Northeastern og testede det på jord, der var blevet opslugt af kemikaliet Dichlorodiphenyldichloroethylen, eller DDE.

Et derivat af det berygtede kræftfremkaldende pesticid Dichlorodiphenyltrichloroethane, eller DDT, DDE var ideel til denne undersøgelse, fordi den lyser, når den udsættes for ultraviolet lys, gør det let at se, Sagde Su. Han fandt ud af, at da han brugte den infrarøde laser til at sprænge DDE-forurenet jord, og derefter scannede jorden med ultraviolet lys, der var ingen glødende rester. Giftstoffet forsvandt.

Su og hans kandidatstuderende har indgivet en oplysningsoplysning gennem Northeastern's Center for Research Innovation for teknologien. Han planlægger at foretage flere undersøgelser for at afgøre, om lasere kan sprænge andre typer jordforureninger væk. Efter det, det næste trin vil være at samarbejde med jord- og landbrugseksperter og forskere fra laserindustrien for at få forskning i praksis.

"Et design ville være en lastbil, der har mange af disse laserstråler, der kommer ud, "Su sagde." Laserne kunne installeres på en plovstruktur, så en plov kunne grave i jorden, og når en lastbil kører, laseren kan scanne hele området. "