Istraživači sa Tehnološkog univerziteta Chalmers u Švedskoj razvili su novu metodu koja može lako prečistiti kontaminiranu vodu koristeći materijal na bazi celuloze. Ovo otkriće moglo bi imati implikacije na zemlje sa lošim tehnologijama za prečišćavanje vode i boriti se protiv široko rasprostranjenog problema ispuštanja toksičnih boja iz tekstilne industrije.
Čista voda je preduslov našeg zdravlja i životne sredine, ali daleko od toga da je svima zadata. Prema podacima Svetske zdravstvene organizacije, SZO, trenutno ima više od dve milijarde ljudi koji žive sa ograničenim pristupom čistoj vodi ili bez njega.
Ovaj globalni izazov je u centru istraživačke grupe na Tehnološkom univerzitetu Chalmers, koja je razvila metod za lako uklanjanje zagađivača iz vode. Grupa, koju vodi Gunar Vestman, vanredni profesor organske hemije, fokusira se na nove upotrebe celuloze i proizvoda na bazi drveta i deo je Valenbergovog naučnog centra za drvo.
Istraživači su izgradili solidno znanje o nanokristalima celuloze – i tu leži ključ za prečišćavanje vode. Ove sitne nanočestice imaju izvanredan kapacitet adsorpcije, što su istraživači sada pronašli način da iskoriste.
„Uzeli smo jedinstven holistički pristup ovim nanokristalima celuloze, ispitujući njihova svojstva i potencijalnu primenu. Sada smo kreirali materijal na biobaziranoj bazi, oblik celuloznog praha sa odličnim svojstvima prečišćavanja koji možemo prilagoditi i modifikovati u zavisnosti od vrste zagađivača. biti uklonjen“, kaže Gunar Vestman.
U studiji koja je nedavno objavljena u naučnom časopisu Industrial & Engineering Chemistri Research, istraživači pokazuju kako se toksične boje mogu filtrirati iz otpadnih voda koristeći metodu i materijal koji je razvila grupa. Istraživanje je sprovedeno u saradnji sa Nacionalnim tehnološkim institutom Malavija u Džajpuru u Indiji, gde su zagađivači boja u otpadnim vodama tekstilne industrije široko rasprostranjen problem.
Tretman ne zahteva ni pritisak ni toplotu i koristi sunčevu svetlost da katalizuje proces. Gunar Vestman upoređuje metod sa sipanjem soka od maline u čašu sa zrnima pirinča, koja upijaju sok da bi voda ponovo postala providna.
„Zamislite jednostavan sistem za prečišćavanje, poput prenosive kutije spojene na kanalizacionu cev. Kako kontaminirana voda prolazi kroz filter celuloznog praha, zagađivači se apsorbuju i sunčeva svetlost koja ulazi u sistem za prečišćavanje dovodi do njihovog brzog i efikasnog razlaganja. isplativ i jednostavan sistem za postavljanje i korišćenje, a vidimo da bi mogao biti od velike koristi u zemljama koje trenutno imaju loš ili nepostojeći tretman vode“, kaže on.
Indija je jedna od zemalja u razvoju u Aziji sa ekstenzivnom proizvodnjom tekstila, gde se svake godine velike količine boja ispuštaju u jezera, reke i potoke. Posledice po ljude i životnu sredinu su ozbiljne. Zagađivač vode sadrži boje i teške metale i može izazvati oštećenje kože direktnim kontaktom i povećati rizik od raka i oštećenja organa kada uđu u lanac ishrane. Pored toga, priroda je pogođena na nekoliko načina, uključujući oštećenje fotosinteze i rasta biljaka.
Sprovođenje terenskih studija u Indiji je važan sledeći korak, a istraživači iz Čalmersa sada podržavaju svoje indijske kolege u njihovim naporima da nateraju neke od malih industrija u zemlji da testiraju metod u stvarnosti. Do sada su laboratorijska ispitivanja sa industrijskom vodom pokazala da se novom metodom uklanja više od 80% zagađivača boje, a Gunar Vestman vidi dobre mogućnosti za dalje povećanje stepena prečišćavanja.
„Prelazak od ispuštanja potpuno neobrađene vode do uklanjanja 80% zagađivača je ogroman napredak i znači znatno manje uništavanja prirode i štete za ljude. Osim toga, optimizovanjem pH i vremena tretmana, vidimo priliku da dodatno poboljšamo proces tako da možemo da proizvodimo i vodu za navodnjavanje i vodu za piće. Bilo bi fantastično ako bismo mogli da pomognemo ovim industrijama da dobiju sistem za prečišćavanje vode koji funkcioniše, kako bi ljudi u okruženju mogli da koriste vodu bez rizika po zdravlje“, kaže on. .
Gunar Vestman takođe vidi velike mogućnosti za korišćenje nanokristala celuloze za tretman drugih zagađivača vode osim boja. U prethodnoj studiji, istraživačka grupa je pokazala da se zagađivači toksičnog heksavalentnog hroma, koji je uobičajen u otpadnim vodama iz rudarske, kožne i metalne industrije, mogu uspešno ukloniti sličnim tipom materijala na bazi celuloze. Grupa takođe istražuje kako oblast istraživanja može doprineti prečišćavanju ostataka antibiotika.
„Postoji veliki potencijal da se pronađu dobre mogućnosti za prečišćavanje vode sa ovim materijalom, a pored osnovnog znanja koje smo izgradili u Chalmersu, važan ključ uspeha je kolektivna ekspertiza dostupna u Vallenberg Vood Naučnom centru“, kaže on.
