Ny legering til at løse blyproblem i drikkevand

Materialeforskere ved UNSW Sydney har fundet frem til en blyfri messinglegering til at erstatte traditionelle VVS-messingmaterialer, som har vist sig at udvaske bly til drikkevand.

Den banebrydende legering, som gruppen har kaldt 'bright messing', er designet til at bibeholde alle de fordele, som bly giver til messing til fremstilling, men uden toksiciteten.

Dr. Kevin Laws fra UNSW School of Materials Science and Engineering siger, at han og hans forskergruppe havde udviklet et 'højentropi' legeringssystem, der ligner messing og bronze i 2014. Og med den voksende bekymring over, at bly fra messingfittings opløses i husholdnings drikkevand, forskerne vendte deres opmærksomhed mod at skabe en blyfri messinglegering.

"At udvikle et levedygtigt alternativ til standard VVS-armaturer og hardware blev en høj prioritet, især da det blev kendt, hvor udbredt blyforurening i New South Wales drikkevand er - med rapporter om, at 56 procent af husstandene i NSW er forurenede, " sagde Dr. Laws.

"Ikke kun er dette et problem for australsk sundhed, men også nationens IQ som bly har en indvirkning på intelligens."

En undersøgelse fra Macquarie University fra 2016, der testede prøver af drikkevand, ekstrapolerede, at 56 procent af de australske husstande har drikkevand, der indeholder bly, mens otte procent overskred grænsen på 10 mikrogram per liter fastsat i de australske drikkevandsretningslinjer.

Lavt niveau blyforgiftning har været forbundet med reduktioner i IQ, dårlig opmærksomhed og aggressiv adfærd blandt børn.

UNSW-forskerne, som skabte et firma kaldet Advanced Alloy Holdings for at kommercialisere sit legeringssystem, behov for at finde en erstatning for bly i messingfittings uden at miste sine vigtigste fordele. Indtil nu, bly har spillet en vigtig rolle i, hvordan VVS-dele af messing fremstilles.

"Blyet danner små kugler, som olie i vand, som kan ses under mikroskopet, " sagde Dr. Laws.

"Disse kugler giver smøring, ligesom bly i blyholdig benzin, som hjælper med 'gratis bearbejdning' og tilhørende fremstillingsprocesser, samt at hjælpe messing med at forsegle en gang i brug."

Med henblik på at udvikle blyfri messing med lignende smørende partikler, Advanced Alloy Holdings blev forsynet med en $15, 000 Techvoucher-bevilling fra NSW-regeringens Boosting Business Innovation Program til at gennemføre et forskningsprojekt med UNSW. Dr. Warren McKenzie, CEO for Advanced Alloy Holdings, sagde, at projektet var en succesfuld succes.

"I løbet af få måneder, UNSW-teamet leverede en legering, som kan fremstilles af eksisterende producenter for at løse et problem med vandforurening, som har påvirket australiere i mere end et århundrede, " sagde Dr. McKenzie.

Nøglen til opdagelsen var, at de nye partikler, der skal erstatte bly - stadig under indpakning af holdet, mens de endelige produkter udvikles - opfylder alle disse kriterier.

"Dette projekt har haft succes med at opnå et proof-of-concept takket være støtten fra Boost-programmet, " sagde Dr. Laws.

"Vi har med succes støbt blank messing, der inkluderer pengeskab, smørende partikler, der dannes, når legeringen afkøles efter støbning. Vores nye legeringer er sølvfarvede for at muliggøre bedre identifikation af disse blyfri applikationer. De er omkostningskonkurrencedygtige og fungerer mekanisk på samme måde, hvis ikke bedre, end blyholdig messing."

NSWs vicepremierminister og minister for små virksomheder John Barilaro sagde, at projektet var et eksempel på, hvordan NSW-regeringens 18 millioner dollars Boosting Business Innovation Program bragte store forretnings- og akademiske hjerner sammen for at skabe nye produkter og ideer.

"Det handler om, at iværksættere udnytter den førsteklasses forskning leveret af universitetssektoren, " sagde hr. Barilaro.

"Som regering ønsker vi at gøre alt, hvad vi kan, for at skabe det rigtige miljø, så folk kan have tillid til at lancere en forretningsidé, og så få den støtte, de skal bruge for at sikre, at det lykkes.

"Jeg ser frem til at se det potentielle bidrag, dette produkt kan give til at forbedre livet for mennesker, der bor i NSW, " han sagde.

Dr. Laws siger, at den sidste fase af projektet er at fuldføre bearbejdnings- og fremstillingsforsøg for at se præcis, hvor meget bedre de yder.

Han siger, at sådan er omfanget af blyholdig messing i australske VVS-systemer, at skift til sikrere komponenter vil være en lang og langsom proces.

"Der er ingen lovgivning i Australien, som forbyder brugen af ​​bly i messingbeslag, med standarder, der tillader op til 4,5 procent blyindhold i messinglegeringer, der bruges i VVS, mens USA og Canada begrænser sin sammensætning til 0,25 pct. omkring 18 gange mindre, " sagde Dr. Laws.

"Løsningen er ikke kun at udskifte vandhaner, men hele det aldrende VVS-netværk, der fører til dit hjem. Ny lovgivning vil kun forhindre, at der tilføjes ekstra bly til netværket, eller når by-vand-infrastrukturen opgraderes til blyfri."

Dr. Laws mener, at de lyse messingprodukter kan være tilgængelige om et år, når R&D-processen er afsluttet. Allerede, virksomheden er blevet kontaktet af andre, der med interesse følger med i det blyfri VVS-rum.