Una nueva clase de materiales híbridos sostenibles y de bajo costo posiblemente podría desplazar al carbón activado como la opción preferida para reducir las aguas residuales y la contaminación del aire. El material, descrito en Fronteras en química , se sintetiza a bajo costo a partir de desechos sólidos y un polímero naturalmente abundante, y puede reducir los contaminantes en el aire y las aguas residuales con más éxito que el carbón activado, el adsorbente estándar de oro actual.
"Este artículo muestra la síntesis simple de un nuevo material híbrido poroso, obtenido mediante el uso de materiales derivados y de bajo costo", dice el autor principal, el Dr. Elza Bontempi de la Universidad de Brescia, Italia. "El material fue diseñadosobre la base de la solicitud de la Comisión Europea de desarrollar una solución de materiales asequible, sostenible e innovadora basada en el diseño que pueda reducir la concentración de partículas en las zonas urbanas ".
El material particulado, es decir, partículas sólidas y gotitas de líquido que se encuentran en el aire y se emiten desde las centrales eléctricas, la industria, los automóviles y los incendios, es omnipresente en las ciudades e incluso en el campo. Además, millones de toneladas de efluentes industriales se liberan en el mundo.aguas cada año. Tanto el material particulado como los tintes orgánicos son altamente tóxicos para los ecosistemas y para la humanidad.
El carbón activado es el adsorbente más común utilizado para reducir la contaminación atmosférica y de las aguas residuales, pero su producción y regeneración es costosa. El desafío ha sido encontrar una alternativa económica.
En el nuevo estudio, los investigadores combinaron una materia prima naturalmente abundante, el alginato de sodio un polisacárido que se puede extraer de las algas y las algas con un subproducto industrial de alto volumen, el humo de sílice un subproducto de ferrosilicio o silicio.procesamiento de aleación de metal para producir un adsorbente "verde" que sea mejor que el carbón activado.
"El artículo informa resultados preliminares sobre la capacidad del nuevo material para capturar partículas", dice el Dr. Bontempi. "También se puede utilizar para la remediación de aguas residuales. En particular, se demuestra su capacidad para reemplazar el carbón activado".
El método de síntesis es simple y fácil de ampliar. Aprovechando las propiedades gelificantes del alginato, los investigadores lo combinaron con la descomposición de bicarbonato de sodio bicarbonato de sodio de grado alimenticio para consolidar el material. Las pruebas de contaminación de las aguas residuales se realizaronrealizado utilizando colorante azul de metileno como modelo de contaminante. El material híbrido adsorbió y eliminó el colorante, incluso en concentraciones altas, con una eficiencia del 94%.
Los análisis revelaron que, en comparación con el carbón activado, la producción del material híbrido consumía menos energía "energía incorporada" y dejaba una huella de carbono mucho menor. El material también demostró capacidades alentadoras para atrapar partículas de gases de escape de diesel.
El material puede aplicarse como recubrimiento, usarse para rociar o cepillar, y usarse para impresión 3D. Esto significa que podría usarse para cubrir superficies externas de edificios para eliminar materia particular, así como para diseñar unidades de filtración de agua.
Esta versatilidad es una nueva y emocionante adición al conjunto de herramientas de la humanidad para reducir la contaminación del aire y el agua.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionados por Fronteras . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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