Koreanske forskere udvikler nanomateriale for at muliggøre miljøvenlig fjernelse af fine støvforstadier

I løbet af det seneste årti er forholdene for fint støv i Korea blevet forværret, som det opfattes af den brede offentlighed, med en stigning i antallet af dage om året med højkoncentreret fint støv. Derudover er det tidligere maksimale koncentrationsniveau for fint støv blevet overskredet. Som reaktion herpå har den koreanske regering udvidet sin finansielle investering i bestræbelser på at løse problemer med fint støv.

Fint støv består af partikler, der er for små til at kunne ses med det blotte øje. Når disse partikler kommer ind i menneskekroppen gennem huden og luftvejene, kan de forårsage forskellige sygdomme. Ifølge en undersøgelse foretaget af Korea Environment Institute har tre ud af ti mennesker i Korea oplevet fine støv-inducerede sygdomme. Især NEJ₂ og NO, blandt hovedkomponenterne i udstødningsgassen, er kendt som kilder til fint støv.

På denne baggrund har Korea Institute of Civil Engineering and Building Technology (KICT) udviklet et materiale til nøglekomponenter, der kan absorbere NO_x og SO_x på en miljøvenlig og effektiv måde.

I øjeblikket er selektiv katalytisk reduktion (SCR) og røggasafsvovling (FGD), baseret på oxidations-reduktionsreaktioner, blandt de mest udbredte metoder til at fjerne NO_x og SO_x i marken. Disse teknikker kræver dog store mængder termisk energi og høje temperaturer. Kort sagt er de højenergikrævende metoder.

Som et alternativ har 'Environmental Nanomaterials Laboratory' under KICT's Department of Environmental Research for nylig udviklet et materiale, der umiddelbart kan mineralisere forurenende stoffer via en kompleks mekanisme, hvor SO_x og NO_x er let adsorberet og oxideret ved stuetemperatur.

En anden fordel ved det avancerede nanokompositmateriale udviklet af et forskerhold ledet af Dr. Jiyeol Bae er, at det kan regenereres til genbrug gennem simple kemiske behandlinger, så det kan genbruges gentagne gange.

Dette keramiske nanomateriale, sammensat af natrium-manganoxider, er et hybridmateriale, der kombinerer adsorption og oxidationsreaktioner, som kemisk absorberer SO_x og NO_x mens de straks mineraliseres til sulfationer og nitritioner. Forskerholdet offentliggjorde verdens første papir om materialer, der er i stand til at mineralisere sure gasser ved stuetemperatur.

De vil fortsætte deres undersøgelse for at gøre det udviklede materiale mere anvendeligt som en energieffektiv og miljøvenlig løsning til effektivt at reducere SO_x og NO_x gasser.

Dr. Jiyeol Bae, der ledede dette projekt, sagde:"Med udviklingen af ​​dette nye nanomateriale er det nu muligt at implementere et system, der kan reducere forstadier til fint støv fra bymiljøer på en miljøvenlig og omkostningseffektiv måde. Alle disse bestræbelser vil hjælpe den brede offentlighed med at nyde ren og sund luft."

Forskningen er publiceret i tidsskriftet Scientific Reports .

Flere oplysninger: Nishesh Kumar Gupta et al., Ny anvendelse af natriummanganoxid til fjernelse af sure gasser under omgivende forhold, Scientific Reports (2023). DOI:10.1038/s41598-023-29274-9

Journaloplysninger: Videnskabelige rapporter

Leveret af Korea Institute of Science and Technology