Η μελέτη παρήγαγε ένα νέο υλικό που θα μπορούσε να προσροφήσει τους ρύπους του αέρα και του νερού και θα μπορούσε να είναι μια βιώσιμη εναλλακτική λύση χαμηλού κόστους στον ενεργό άνθρακα που χρησιμοποιείται σήμερα
Ρύπανση κάνει τη γη, το νερό, τον αέρα και άλλα συστατικά του περιβάλλοντος του πλανήτη μας βρώμικα, μη ασφαλή και ακατάλληλα για χρήση. Ρύπανση προκαλείται από τεχνητή εισαγωγή ή είσοδο ρύπων σε φυσικό περιβάλλον. Η ρύπανση είναι διαφόρων τύπων. Για παράδειγμα, η ρύπανση της γης προκαλείται κυρίως από οικιακές απορρίψεις ή σκουπίδια και βιομηχανικά απόβλητα από εμπορικές εταιρείες. Η ρύπανση του νερού προκαλείται όταν ξένες ουσίες εισάγονται στο νερό, όπως χημικές ουσίες, λύματα, φυτοφάρμακα και λιπάσματα ή μέταλλα όπως ο υδράργυρος. Η ατμοσφαιρική ρύπανση προκαλείται από σωματίδια στον αέρα από την καύση καυσίμων, όπως η αιθάλη, που περιέχει εκατομμύρια μικροσκοπικά σωματίδια που επιπλέουν στον αέρα. Ένας άλλος κοινός τύπος ατμοσφαιρικής ρύπανσης είναι τα επικίνδυνα αέρια, όπως το διοξείδιο του θείου, το μονοξείδιο του άνθρακα, τα οξείδια του αζώτου και οι χημικοί ατμοί. ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί επίσης να λάβει τη μορφή αερίων του θερμοκηπίου (όπως διοξείδιο του άνθρακα ή διοξείδιο του θείου) και να βοηθήσει στη θέρμανση του πλανήτη μας μέσω του φαινομένου του θερμοκηπίου. Άλλος τύπος ρύπανσης είναι η ηχορύπανση όταν ο ήχος που προέρχεται από αεροπλάνα, βιομηχανία ή άλλες πηγές φτάνει σε επιβλαβή επίπεδα.
Παρά τις μεγάλες προσπάθειες που έχουν γίνει τα τελευταία χρόνια για τον καθαρισμό του περιβάλλοντος, η ρύπανση παραμένει μείζον πρόβλημα και ενέχει συνεχείς κινδύνους για την υγεία, επηρεάζοντας 200 εκατομμύρια ανθρώπους παγκοσμίως. Τα προβλήματα είναι αναμφισβήτητα μεγαλύτερα στον αναπτυσσόμενο κόσμο, όπου οι παραδοσιακές πηγές ρύπανσης, όπως οι βιομηχανικές εκπομπές, η κακή υγιεινή, η ανεπαρκής διαχείριση των απορριμμάτων, τα μολυσμένα αποθέματα νερού και η έκθεση στην ατμοσφαιρική ρύπανση εσωτερικών χώρων από καύσιμα βιομάζας επηρεάζουν μεγάλο αριθμό ανθρώπων. Ακόμη και στις ανεπτυγμένες χώρες, ωστόσο, η ρύπανση του περιβάλλοντος παραμένει, ιδιαίτερα μεταξύ των φτωχότερων τμημάτων της κοινωνίας. Αν και οι κίνδυνοι είναι γενικά υψηλότεροι στις αναπτυσσόμενες χώρες, όπου η φτώχεια, οι οικονομικοί περιορισμοί για την υιοθέτηση της τεχνολογίας και οι αδύναμοι περιβαλλοντικοί νόμοι συνδυάζονται για να προκαλέσουν υψηλά επίπεδα ρύπανσης. Αυτός ο κίνδυνος επιδεινώνεται περαιτέρω από το μη ασφαλές νερό, την κακή υγιεινή, την κακή υγιεινή και τη ρύπανση του αέρα σε εσωτερικούς χώρους. Η ρύπανση έχει επιζήμιες επιπτώσεις στα αγέννητα και στα αναπτυσσόμενα παιδιά και το προσδόκιμο ζωής μπορεί να είναι έως και 45 χρόνια λόγω καρκίνου και άλλων ασθενειών. Ρύπανση του αέρα και των υδάτων είναι ένας σιωπηλός δολοφόνος και πιστεύεται ότι επηρεάζει αρνητικά τον πλανήτη μας και στη συνέχεια την ανθρωπότητα. Ο αέρας που αναπνέουμε έχει μια πολύ σαφή χημική σύσταση που είναι 99 τοις εκατό άζωτο, οξυγόνο, υδρατμοί και αδρανή αέρια. Η ατμοσφαιρική ρύπανση εμφανίζεται όταν πράγματα που συνήθως δεν προστίθενται στον αέρα. Τα σωματίδια – στερεά σωματίδια και υγρά σταγονίδια που βρίσκονται στον αέρα και εκπέμπονται από σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής, βιομηχανία, αυτοκίνητα και πυρκαγιές – είναι πλέον πανταχού παρόν στις πόλεις και ακόμη και στις προαστιακές περιοχές. Επίσης, εκατομμύρια τόνοι βιομηχανικών λυμάτων απελευθερώνονται στα νερά του κόσμου κάθε χρόνο. Τόσο τα σωματίδια όσο και οι βαφές είναι εξαιρετικά τοξικά για το περιβάλλον, το οικοσύστημα και την ανθρωπότητα.
Various methods and procedures are routinely used for tackling air and water pollution, including filtration, ion-exchange, coagulation, decomposition, adsorptionetc and each of these methods exhibit different rates of success. When compared, adsorption is considered most feasible because of being simple, easy to operate, having high efficiency, convenience to use etc. Among the various adsorbents, in pollution abatement of air and waste water, activated carbon is the most commonly used adsorbent. Also called activated charcoal, itis a form of carbon processed to have small, low-volume pores that increase the surface area available for adsorption or chemical reactions. In fact, activated carbon is the gold standard in adsorbents. Carbon has a natural affinity for οργανικές pollutants like benzene, which bind to its surface. If you “activate” carbon i.e. steam it at 1,800 degreesit forms little pores and pockets that increase its surface area. Pesticides, chloroform, and other contaminants slide into the holes of this honeycomb and hold fast.Also, no carbon remains in the water once it’s been thoroughly treated.Water treatment plants in developing countries like China and India routinely use activated carbon. Similarly, activated carbon has special properties which help in removing volatile compounds, odours, and other gaseous pollutants from the air. The way it works is quite straightforward. There are a few downsidesof activated carbon, firstly it is very expensive and has a very short shelf life as it can only be used until its pores fill up – which is why you have to change the filterfrom time to time. Activated carbon is also difficult to regenerate and its effectiveness decreases over time. They are not effective at removing those contaminants which are either not attracted to carbons or pathogenic bacteria and viruses.
Μια οικονομική και βιώσιμη εναλλακτική
Σε μια πρόσφατη μελέτη που δημοσιεύθηκε στο Σύνορα στη Χημεία, researchers have a created an affordable low-cost and sustainable material for tackling air and water pollution. This new “green” porous material produced from solid wastes and abundant οργανικές natural polymers looks very promising in terms of adsorbing pollutants in wastewater and airwhen compared to activated carbon and is being labelled as an “economical alternative”. This new “green” adsorbent is a combination of a naturally abundant raw material – a polysaccharide called sodium alginate which can be extracted from seaweed and algae–with an industrial by product – silica fume (by product of silicon metal alloy processing). It was synthesised very easily and consolidated by the gelling properties of alginate and by decomposition of sodium-bicarbonate controlled porosity at low temperatures at different scale lengths. For testing in the wastewater pollution, a blue dye was used as a model pollutant. It was seen that the new hybrid material adsorbed and removed the dye with efficiency of about 94 percent, which was very encouraging. Even very high concentrations of this dye were removed. This material displayed encouraging capabilities for trapping particulate matter from diesel exhaust fume. The study led by Dr.ElzaBontempi from the University of Brescia, Italy, concludes that this material was able to replace activated carbon very efficiently in its capability to capture both fine particulate matter in air and also οργανικές pollutants in wastewater thus cutting down on the pollution.
This is exciting work, as this new material is produced in a very innovative and inexpensive manner from naturally abundant polymers and industrial waste by-product which is anyway is always discarded. This new material being termed as an “οργανικές-inorganic hybrid” is not only low cost, it’s also sustainable and regenerable and could actually displace the activated carbon and become a preferred choice. It even consumed less energy when being produced (the “embodied” energy) and thus leaves a much lower carbon footprint. This material is also self-stabilizing and does not require a thermal treatment at high temperatures and also can be scaled up for different experimentation. Ongoing tests further indicate that it can be stored at ambient conditions and it only becomes more stable over time while not degrading at all. Thus, its highly versatile and could have a wide range of applications in air and water filtration. This generates huge hope for combating air and water pollution and protecting mother earth as well as mankind.
***
{Μπορείτε να διαβάσετε την αρχική ερευνητική εργασία κάνοντας κλικ στον σύνδεσμο DOI που δίνεται παρακάτω στη λίστα των αναφερόμενων πηγών}
Πηγές)
Zanoletti Α et al. 2019. Ένα νέο πορώδες υβριδικό υλικό που προέρχεται από καπνό πυριτίου και αλγινικό για τη βιώσιμη μείωση των ρύπων. Σύνορα στη Χημεία. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
