Billig vandbehandling

Der er intet nyt i at behandle vand ved sorption af organiske opløsningsmidler såsom trichlorethylen (TCE). Men at finde en metode, der neutraliserer disse forurenende stoffer, i stedet for bare at flytte dem et andet sted hen, er ingen ringe bedrift. Et hold ledet af Anna Śrębowata, professor ved IPC har forbedret en metode til katalytisk hydrobehandling, det er, omdanne TCE til kulbrinter, der er mindre skadelige for miljøet. Takket være forskere fra IPC PAS, ikke kun vandet i vores haner, men også i vores floder, kan være renere og sikrere for menneskers sundhed.

Rent vand er en skat, men også en ressource, der bliver mere og mere knap. Forskellige forureninger er udbredte, og nogle er ekstremt svære at fjerne. Sådanne forurenende stoffer omfatter trichlorethylen (kendt i Polen som TRI). Dette organiske opløsningsmiddel plejede at være almindeligt anvendt i, blandt andre, organiske synteser, kemisk rensning og til industriel affedtning af metaller under deres forarbejdning. På grund af dens negative virkning, dets brug har været officielt forbudt siden 2016. i betragtning af dens stabilitet, det kan forblive i både vandet og jorden i mange år fremover, forklarer MSc. Emil Kowalewski, et medlem af holdet, der udviklede den innovative metode til at fjerne denne forbindelse fra vand. Projektet er en del af en global trend med fokus på beskyttelse af vandressourcer. Forskningen kan være af interesse for renseanlæg og blive et potentielt udgangspunkt for udvikling af innovative vandbehandlingssystemer. Hvorfor?

Nutidens spildevandsrensningsanlæg er systemer bestående af mange fysiske, kemiske og biologiske processer, men de fjerner effektivt hovedsageligt konventionelle forurenende stoffer. Andre kan blive i vandet, hvis deres koncentrationer er høje nok. "I mellemtiden trichlorethylen bør slet ikke være i vand, fordi det er mutagent, kræftfremkaldende, teratogent...", siger videnskabsmanden, "og hvad mere er, ekstremt langtidsholdbar. Det akkumuleres og forbliver i bunden af ​​reservoirer, og da dets opløselighed i vand er meget dårlig, det kan forblive skadeligt i mange år fremover."

"I dag beskæftiger vi os hovedsageligt med sådanne forbindelser ved sorptionsprocessen. på denne måde overfører vi kun truslen fra et sted til et andet. En attraktiv løsning synes at være katalytisk hydrobehandling, dvs. at omdanne TCE til mindre skadelige kulbrinter. Imidlertid, for fuldt ud at udnytte potentialet ved denne metode, det var nødvendigt at udvikle en effektiv, stabil og billig katalysator, " siger Dr. Anna Śrębowata, professor ved IPC.

"Tidligere vi udførte forskning med palladiumkatalysatorer. De var effektive, men dyre, " bemærker Emil Kowalewski. De nye nikkelkatalysatorer, udviklet på IPC PAS, tillade en billig og effektiv metode til at udføre vandbehandlingsprocessen i flow-tilstand, og samtidig er de nemme at syntetisere. "Ved at bruge en katalysator, hvor nikkelnanopartikler med en diameter på omkring 20 nm aflejres på overfladen af ​​aktivt kul, vi kombinerer kulstofs sorptionsegenskaber og nikkels katalytiske aktivitet, " forklarer Kowalewski. I deres forskning, videnskabsmændene fra IPC PAS viste også, at nikkelnanopartikler aflejret på aktivt kul med en delvist ordnet struktur viser højere aktivitet og stabilitet end en analog katalysator baseret på en bærer med amorf struktur

Forskerne er, imidlertid, stoltest af det innovative element i deres forskning - introduktion af flowteknologien til vandrensningen fra TCE. Takket være dette, parametrene for processen kan optimeres, mængden af ​​affald kan reduceres, og på samme tid kan katalysatorer, som var ineffektive eller endda ineffektive i batch-reaktorer (dvs. hvor en specifik batch af produkt behandles på én gang), anvendes. "Dette var tilfældet med vores nikkelkatalysator, " siger Kowalewski. "Uden flow-teknologi, dets kapacitet til at udnytte TCE faldt med tiden, og katalysatoren blev forgiftet. I flowreaktoren, selv efter 25 timer, vi observerede ikke noget fald i aktivitet, selvom vi foretog forskning i koncentrationer omkring 8000 gange højere end de polske standarder for dets indhold i drikkevand.

Hvor kan den innovative metode bruges? Frem for alt i vand- og spildevandsrensningsanlæg. Uanset hvor vi ønsker, at vandet, der når frem til slutbrugeren, skal være rent, uanset om det er en bruger af postevand eller en fisk, der flyder i åen.

Og hvad skal der gøres med produkterne fra hydrobehandlingen af ​​vand for at fjerne trichlorethylen? "De resulterende forbindelser er kulbrinter, hovedsageligt ethylen. Men det er ikke nok for en bananmodningsplante, " smiler videnskabsmanden halvt i spøg. "Den vil simpelthen undslippe..."