Rannsókn hefur framleitt nýtt efni sem gæti sogað loft og vatn mengunarefni og gæti verið ódýr og sjálfbær valkostur við virka kolefnið sem nú er notað
Mengun gerir okkar reikistjörnunnar land, vatn, loft og aðrir þættir umhverfisins óhreinir, óöruggir og óhentugir í notkun. Mengun stafar af tilbúinni innleiðingu eða innkomu mengunarefna í náttúrulegt umhverfi. Mengun er af ýmsum gerðum; dæmi land mengun stafar að mestu af brottkasti heimilanna eða sorpi og iðnaðarúrgangi frá atvinnufyrirtækjum. Vatn mengun stafar af því að framandi efni koma inn í vatn innihalda efni, skólp vatn, skordýraeitur og áburður eða málmar eins og kvikasilfur. Loftmengun stafar af ögnum í loftinu frá brennandi eldsneyti, eins og sóti, sem inniheldur milljónir örsmáa agna sem fljóta í loftinu. Önnur algeng tegund loftmengunar eru hættulegar lofttegundir, svo sem brennisteinsdíoxíð, kolmónoxíð, köfnunarefnisoxíð og efnagufur. loftmengun getur einnig verið í formi gróðurhúsalofttegunda (eins og koltvísýrings eða brennisteinsdíoxíðs) og stuðlað að hlýnun okkar reikistjarna í gegnum gróðurhúsaáhrif. Önnur tegund mengunar er hávaðamengun þegar hljóð frá flugvélum, iðnaði eða öðrum aðilum nær skaðlegu magni.
Þrátt fyrir mikla viðleitni sem hefur verið unnin undanfarin ár til að hreinsa umhverfið er mengun enn stórt vandamál og hefur í för með sér áframhaldandi heilsufarsáhættu sem hefur áhrif á 200 milljónir manna um allan heim. Vandamálin eru óneitanlega mest í þróunarlöndunum þar sem hefðbundnar mengunaruppsprettur eins og iðnaðarlosun, léleg hreinlætisaðstaða, ófullnægjandi úrgangsstjórnun, mengað vatn birgðir og útsetning fyrir loftmengun innandyra frá lífmassaeldsneyti hefur áhrif á fjölda fólks. Jafnvel í þróuðum löndum er umhverfismengun hins vegar viðvarandi, einkum meðal fátækari geira samfélagsins. Þó áhættan sé almennt meiri í þróunarlöndunum, þar sem fátækt, hagkvæmar skorður við að taka upp tækni og veik umhverfislög valda samhliða mikilli mengun. Þessi áhætta bætist enn frekar við óörugg vatn, léleg hreinlætisaðstaða, lélegt hreinlæti og loftmengun innandyra. Mengun hefur skaðleg áhrif á ófædd og vaxandi börn og lífslíkur geta verið allt að 45 ár vegna krabbameins og annarra sjúkdóma. Loft- og vatnsmengun er þögull morðingi og er talið hafa slæm áhrif á okkar reikistjarna og aftur á móti mannkynið. Loftið sem við öndum að okkur hefur mjög ákveðna efnasamsetningu sem er 99 prósent af köfnunarefni, súrefni, vatnsgufu og óvirkum lofttegundum. Loftmengun á sér stað þegar hlutir sem venjulega er ekki bætt út í loftið. Svifryk - fastar agnir og fljótandi dropar sem finnast í loftinu og losað frá orkuverum, iðnaði, bifreiðum og eldsvoða - er nú alls staðar í borgum og jafnvel úthverfum. Einnig er milljónum tonna af iðnaðar frárennsli hleypt út í heiminn Vötn á hverju ári. Bæði svifryk og litarefni eru mjög eitruð fyrir umhverfið, vistkerfið og mannkynið.
Ýmsar aðferðir og aðferðir eru reglulega notaðar til að takast á við loft og vatn mengun, þar á meðal síun, jónaskipti, storknun, niðurbrot, aðsog osfrv. og hver þessara aðferða sýnir mismunandi árangur. Í samanburði er aðsog talið framkvæmanlegast vegna þess að það er einfalt, auðvelt í notkun, mikil afköst, þægindi í notkun osfrv. Meðal hinna ýmsu aðsogsefna, til að draga úr mengun lofts og úrgangs vatn, virkt kolefni er algengasta aðsogsefnið. Einnig kallað virk kol, það er form kolefnis sem unnið er til að hafa litlar, lítið rúmmál svitahola sem auka yfirborðsflatarmálið sem er tiltækt fyrir aðsog eða efnahvörf. Reyndar er virkt kolefni gullstaðalinn í aðsogsefnum. Kolefni hefur náttúrulega skyldleika í lífræn mengunarefni eins og bensen, sem bindast yfirborði þess. Ef þú „virkjar“ kolefni þ.e. gufu það við 1,800 gráður myndar það litlar svitaholur og vasa sem auka yfirborð þess. Varnarefni, klóróform og önnur aðskotaefni renna inn í götin á þessari hunangsseimu og halda fast. Einnig er ekkert kolefni eftir í vatninu þegar það hefur verið vandlega meðhöndlað. Vatnshreinsistöðvar í þróunarlöndum eins og Kína og Indlandi nota venjulega virkt kolefni. Á sama hátt hefur virkt kolefni sérstaka eiginleika sem hjálpa til við að fjarlægja rokgjörn efnasambönd, lykt og önnur loftkennd mengunarefni úr loftinu. Leiðin sem það virkar er alveg einfalt. Það eru nokkrir gallar við virkt kolefni, í fyrsta lagi er það mjög dýrt og hefur mjög stuttan geymsluþol þar sem það er aðeins hægt að nota þar til svitahola þess fyllast - þess vegna þarf að skipta um síuna af og til. Virkt kolefni er einnig erfitt að endurnýja og virkni þess minnkar með tímanum. Þau eru ekki áhrifarík við að fjarlægja mengunarefni sem annað hvort dragast ekki að kolefni eða sjúkdómsvaldandi bakteríum og vírusum.
Efnahagslegur og sjálfbær valkostur
Í nýlegri rannsókn sem birt var í Landamæri í efnafræði, hafa vísindamenn búið til ódýrt og sjálfbært efni á viðráðanlegu verði til að takast á við loft- og vatnsmengun. Þetta nýja "græna" porous efni framleitt úr föstu úrgangi og nóg lífræn náttúrulegar fjölliður líta mjög efnilegar út hvað varðar aðsog mengunarefna í frárennsli og lofti í samanburði við virkt kolefni og er verið að merkja sem „hagkvæmur valkostur“. Þetta nýja „græna“ aðsogsefni er blanda af náttúrulega miklu hráefni – fjölsykru sem kallast natríumalgínat sem hægt er að vinna úr þangi og þörungum – með iðnaðar aukaafurð – kísilguki (afurð úr vinnslu úr kísilmálmblendi). Það var tilbúið mjög auðveldlega og styrkt með hlaupandi eiginleikum algínats og með niðurbroti á natríum-bíkarbónati stýrðum gropi við lágt hitastig og mismunandi lengd. Til prófunar á frárennslismenguninni var blátt litarefni notað sem fyrirmynd mengunarefnis. Það sást að nýja blendingsefnið aðsogaðist og fjarlægði litarefnið með skilvirkni upp á um 94 prósent, sem var mjög uppörvandi. Jafnvel mjög hár styrkur þessa litarefnis var fjarlægður. Þetta efni sýndi hvetjandi getu til að fanga svifryk úr dísilútblæstri. Rannsóknin undir forystu Dr.ElzaBontempi frá háskólanum í Brescia á Ítalíu kemst að þeirri niðurstöðu að þetta efni hafi getað komið í stað virks kolefnis á mjög skilvirkan hátt í getu þess til að fanga bæði fínt svifryk í lofti og einnig lífræn mengunarefni í frárennsli draga þannig úr menguninni.
Þetta er spennandi vinna, þar sem þetta nýja efni er framleitt á mjög nýstárlegan og ódýran hátt úr náttúrulegum fjölliðum og aukaafurð iðnaðarúrgangs sem er samt alltaf hent. Þetta nýja efni er kallað „lífræn-ólífræn blendingur“ er ekki aðeins með litlum tilkostnaði, hann er líka sjálfbær og endurnýjanlegur og gæti í raun leyst út virka kolefnið og orðið ákjósanlegur kostur. Það eyddi jafnvel minni orku þegar það var framleitt („innlifaða“ orkan) og skilur þannig eftir sig miklu minna kolefnisfótspor. Þetta efni er einnig sjálfstætt stöðugt og þarfnast ekki hitameðferðar við háan hita og einnig er hægt að stækka það upp fyrir mismunandi tilraunir. Áframhaldandi prófanir benda ennfremur til þess að hægt sé að geyma það við umhverfisaðstæður og það verður aðeins stöðugra með tímanum á meðan það brotnar ekki niður. Þess vegna er það mjög fjölhæft og gæti haft mikið úrval af notkunum í loft- og vatnssíun. Þetta skapar mikla von um að berjast gegn loft- og vatnsmengun og vernda móður jörð sem og mannkynið.
***
{Þú getur lesið upprunalegu rannsóknarritgerðina með því að smella á DOI hlekkinn sem gefinn er upp hér að neðan á listanum yfir tilvitnaðar heimildir}
Heimildir)
Zanoletti A o.fl. 2019. Nýtt gljúpt blendingsefni unnið úr kísilgufum og alginati til að draga úr sjálfbærri mengunarefnum. Landamæri í efnafræði. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
