Potpuno nov način uklanjanja žive iz onečišćene vode
Rješenje je u elektrokemijskoj primjeni
Voda onečišćena živom i drugim toksičnim, teškim metalima jedan je od glavnih uzročnika brojnih okolišnih šteta i zdravstvenih problema diljem svijeta. No, švedski znanstvenici predstavljaju potpuno nov način čišćenja onečišćenih voda i to – elektrokemijskim procesom.
Učinkovitost uklanjanja veća od 99 %
Prema Svjetskoj zdravstvenoj organizaciji (WHO), živa je jedna od najopasnijih tvari za ljudsko zdravlje koja može utjecati na živčani sustav, razvoj mozga i još mnogo toga. Osobito je štetno njezino djelovanje kod djece, a moguće je i prenošenje s majke na dijete tijekom trudnoće. Nadalje, vrlo se lako širi prirodom te može ući u hranidbeni lanac. Tako primjerice, slatkovodne vrste riba često sadrže visoku razinu žive.
U posljednje dvije godine, Björn Wickman i Cristian Tunsu, znanstvenici na Odsjeku za kemiju i kemijsko inženjerstvo na švedskom Sveučilištu u Chalmersu, proučavali su elektrokemijski proces uklanjanja žive iz onečišćene vode koji se zasniva se na izvlačenju teških metalnih iona iz vode putem formiranja legura s drugim metalima.
„Naša nova metoda omogućuje smanjenje sadržaja žive u vodi za više od 99 %, što pročišćava vodu do sigurnosnih razina za ljudsku potrošnju“, rekao je Björn Wickman, voditelj istraživanja.
Postupak se sastoji u korištenju platinske elektrode koja na sebe veže specifične teške metale i taj način dolazi do formiranja legure platine i žive. Tako formirana legura je vrlo stabilna, pa stoga nema rizika od ponovnog ulaska žive u vodu.
„Ova vrsta legure napravljena je i prije, ali s potpuno drugačijom svrhom. Ovo je prvi put da se tehnika elektrokemijske legure koristi u svrhu dekontaminacije“, kaže Cristian Tunsu.
Laboratorijski testovi pokazali su da nova metoda može ukloniti više od 99 posto žive iz tekućine / Fotografija: Mia Halleröd Palmgren/Chalmers University of Technology
Prednost navedene tehnologije je u tome što korištena elektroda ima veliki kapacitet vezanja živinih atoma. Naime, svaki atom platine tvori veze s čak četiri atoma žive. Također, atomi žive ne samo da se vežu na površini elektrode, već i prodiru dublje u materijal, stvarajući deblje slojeve. Zbog toga se elektroda može koristiti dulje vrijeme, a nakon upotrebe se prazni na kontrolirani način. Sama elektroda se dalje može reciklirati, a živa zbrinuti na siguran način. Dodatno pozitivno za ovaj proces jest to što je energetski vrlo učinkovit.
„Još jedna velika stvar u vezi naše metode jest to da je vrlo selektivna“, napominje Wickman. „Iako u vodi može biti prisutno različitih vrsta tvari, ona uklanja samo živu i tako ne gubi kapacitet nepotrebnim uklanjanjem ostalih tvari iz vode.“
Björn Wickman i Cristian Tunsu, znanstvenici na Odsjeku za kemiju i kemijsko inženjerstvo na švedskom Sveučilištu u Chalmersu / Fotografija: Chalmers University of Technology
Industrijska primjena
U tijeku je postupak traženja patenta za novu metodu, a u svrhu komercijalizacije otkrića, osnovana je i nova tvrtka Atium. Inovaciji je već dodijeljen niz nagrada, kako u Švedskoj tako i na međunarodnoj razini, a zainteresiranost za metodu stiže i iz industrije.
„Do sada smo već ostvarili pozitivne interakcije s brojnim zainteresiranim stranama koje žele testirati metodu, a trenutno radimo na prototipu koji se može testirati izvan laboratorija u stvarnim uvjetima“, navode znanstvenici.
Tehnologija se može koristiti za smanjenje količine otpada i povećanja čistoće procesne vode u kemijskoj i rudarskoj industriji te u proizvodnji metala. Moguće je i njezino korištenje u postupcima pročišćavanja pitke vode, a zahvaljujući niskoj potrošnji energije može se u potpunosti napajati pomoću solarnih ćelija. Sve te prednosti mogu ovu metodu razviti u mobilnu i višekratnu tehnologiju čišćenja vode.
Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Nature Communications pod nazivom „Effective removal of mercury from aqueous streams via electrochemical alloy formation on platinum“.
Klara Perović | Ekovjesnik