Οι βιομηχανικές δραστηριότητες, όπως η κλωστοϋφαντουργία, η παραγωγή χαρτιού και η επεξεργασία δέρματος, παράγουν υγρά απόβλητα που περιέχουν συνθετικές χρωστικές ουσίες. Καθώς οι χρωστικές αυτές είναι χημικά σταθερές και ανθεκτικές στη βιοδιάσπαση, η διοχέτευσή τους στα υδάτινα οικοσυστήματα εγκυμονεί κινδύνους για το περιβάλλον και τη δημόσια υγεία.
Μονοβάθμια μέθοδος συν-πυρόλυσης
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο Doshisha της Ιαπωνίας ανέπτυξαν μια περιβαλλοντικά φιλική μέθοδο συν-πυρόλυσης για τη μετατροπή των γεωργικών αποβλήτων ψάθας σε αμφολυτικό προσροφητικό υλικό. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο επιστημονικό περιοδικό «Journal of Environmental Chemical Engineering».
Η ερευνητική ομάδα, χρησιμοποιώντας τα απόβλητα ψάθας ως βιώσιμο υπόστρωμα άνθρακα, εφάρμοσε επεξεργασία με νιτρικό χαλκό και υδροξείδιο του καλίου. Κατά τη διάρκεια της πυρόλυσης, τα αέρια που απελευθερώθηκαν από τη βιομάζα ανάγαγαν τον χαλκό, δημιουργώντας νανοσωματίδια μηδενικού σθένους embedded στη δομή του άνθρακα, χωρίς τη χρήση πρόσθετων χημικών αναγωγικών μέσων.
Υψηλή αποτελεσματικότητα και επαναχρησιμοποίηση
Το σύνθετο υλικό που προέκυψε παρουσίασε μεσοπορώδη δομή με υψηλή ειδική επιφάνεια 984,5 τ.μ. ανά γραμμάριο. Λόγω της αμφολυτικής του φύσης, το υλικό πέτυχε ευρέος φάσματος απομάκρυνση τόσο θετικά φορτισμένων (κατιονικών) όσο και αρνητικά φορτισμένων (ανιονικών) χρωστικών ουσιών.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι το υλικό διατήρησε το 90,6% της ικανότητας απομάκρυνσης για το μπλε του μεθυλενίου και το 88,0% για το πορτοκαλί του μεθυλενίου μετά από έξι κύκλους αναγέννησης. Με εκτιμώμενο κόστος παραγωγής περίπου 1.800 γιεν ανά κιλό, η μέθοδος προσφέρει μια βιώσιμη και οικονομική λύση για την επεξεργασία βιομηχανικών λυμάτων στο πλαίσιο της κυκλικής οικονομίας.
