Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ ανέπτυξαν μια πιο οικονομική και φιλική προς το περιβάλλον μέθοδο παραγωγής ενός προηγμένου υλικού που μπορεί να απομακρύνει βαρέα μέταλλα από μολυσμένο νερό.
Το υλικό ανήκει στην κατηγορία των μεταλλο-οργανικών πλαισίων, γνωστών ως MOFs. Πρόκειται για υλικά με μια ιδιαίτερη δομή γεμάτη μικροσκοπικούς πόρους, οι οποίοι λειτουργούν σαν σφουγγάρι και μπορούν να παγιδεύουν επιλεκτικά ρύπους, όπως ο μόλυβδος.
Μια πιο πράσινη μέθοδος παραγωγής
Η ομάδα των ερευνητών, με επικεφαλής τον Dr. Swaroop Chakraborty, επικεντρώθηκε στη βελτίωση ενός κρίσιμου σταδίου της παραγωγής. Χρησιμοποίησε μια διαδικασία λυοφιλοποίησης, δηλαδή ξήρανσης μέσω κατάψυξης, ώστε να ανακτήσει μεγαλύτερη ποσότητα του υλικού και να περιορίσει την κατανάλωση ενέργειας.
Η νέα μέθοδος αύξησε την απόδοση ανάκτησης του υλικού περισσότερο από τρεις φορές, ενώ μείωσε την εκτιμώμενη κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας ανά γραμμάριο κατά περίπου 74%.
Παράλληλα, το εκτιμώμενο κόστος παραγωγής σε εργαστηριακή κλίμακα μειώθηκε από περίπου 19 δολάρια ανά γραμμάριο σε λίγο πάνω από 5 δολάρια.
Αφαιρεί πάνω από 90% του μολύβδου
Το σημαντικό είναι ότι η χαμηλότερη κατανάλωση πόρων δεν φαίνεται να μειώνει την αποτελεσματικότητα του υλικού. Σε δοκιμές, απομάκρυνε περισσότερο από το 90% του μολύβδου μέσα στην πρώτη ώρα.
Το υλικό διατήρησε επίσης την κύρια δομή του μετά από επτά ημέρες έκθεσης στον αέρα, σε συνθήκες παρόμοιες με γλυκό νερό και σε τεχνητό θαλασσινό νερό.
Οι ερευνητές έχουν ήδη δοκιμάσει το υλικό σε πραγματικά δείγματα νερού και διαπίστωσαν υψηλή αποτελεσματικότητα στην απομάκρυνση μολύβδου, με περιορισμένη έκλυση χαλκού.
Επόμενο βήμα η βιομηχανική αξιοποίηση
Η τεχνολογία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την επεξεργασία βιομηχανικών αποβλήτων από δραστηριότητες όπως η εξόρυξη, η ανακύκλωση ηλεκτρονικών συσκευών και η χημική βιομηχανία.
Το Πανεπιστήμιο του Μπέρμιγχαμ έχει ήδη καταθέσει αίτηση για δίπλωμα ευρεσιτεχνίας και οι ερευνητές αναζητούν βιομηχανικούς συνεργάτες για την ανάπτυξη πιλοτικών εφαρμογών.
