Az ICMM-CSIC kutatói vas-oxidból készült mágneses nanovirágokat hoztak létre, amelyek felfogják a PET nanoműanyagokat. Ezután olyan anyaggá alakítják, amely más vízszennyezőket is eltávolít, új utat nyitva a körforgásos, fejlett vízkezelés előtt.
A vizet szennyező műanyagból olyan eszköz lett, amely segít megtisztítani azt. A Madridi Anyagtudományi Intézet (ICMM) és a Spanyol Nemzeti Kutatótanács (CSIC) kutatói virág alakú vas-oxid nanorészecskéket fejlesztettek ki, amelyek képesek nanoműanyagokat befogni, vagyis ezerszer kisebb töredékeket, mint egy mikroműanyag, PET-ből, abból az egyik legelterjedtebb anyagból, amelyet palackokhoz, csomagolásokhoz és poliészter ruházathoz használnak. Az eredményeket a Chemical Engineering Journal folyóirat közölte.
HIRDETÉS
HIRDETÉS
A titok a formában rejlik. „A vas-oxid mágneses anyag, amely egyszerre számos szennyező anyag megfogását teszi lehetővé. Emellett nanovirág-szerű szerkezete biztosítja, hogy a részecskéknek több, egymással együttműködő magjuk legyen, ami javítja mágneses tulajdonságaikat” – magyarázza Álvaro Gallo-Córdova, az ICMM-CSIC kutatója, a tanulmány egyik vezető szerzője, Rafael Herrera-Aquinóval és María del Puerto Moralesszel együtt.
A sminkben lévő mikroműanyagoktól a PET nanoműanyagaiig
Nem ez az első alkalom, hogy ezek a részecskék bizonyítják hasznosságukat: 2024-ben már sikerült velük kivonni és lebontani mikroműanyagokat, 0,001 és 5 milliméter közötti mérettartományban, kozmetikumokból. Most a lépték változott. A nanoműanyagok hossza egy méter milliárdod része, vagyis ezerszer kisebbek, mint azok a mikroműanyagok.
„Élettartamuk végén a PET műanyagok jelentős része a környezetbe kerül, ahol a napfény és a fizikai kopás úgy hat rájuk, mint egy csiszolópapír: szétmorzsolja őket, és nanoműanyaggá, szinte porfinomságú szemcsévé alakítja, amely talajainkat és vízforrásainkat szennyezi” – teszi hozzá Gallo-Córdova.
Egyetlen gramm ezekből a mágneses nanovirágokból legfeljebb 10 000 milligramm nanoműanyagot képes befogni, amit a kutatócsoport saját bevallása szerint eddig példátlan értéknek tart.
A szennyező, amely más szennyező anyagok eltávolításában segít
A munka nem áll meg a megkötésnél. Miután a nanoműanyag a részecskékre tapadt, a kutatók olyan mágneses anyaggá alakítják, amely képes nehézfémeket vagy szerves színezékeket kivonni a vízből, sőt katalitikus bontási folyamatokban is részt venni.
„Miután mágneses nanorészecskéinkkel befogjuk a nanoműanyagokat, funkcionális anyagokká tesszük őket, vagyis egy szennyező hulladékot új nyersanyaggá alakítunk át a körkörös gazdaság szemléletében” – foglalja össze a kutató. Más szóval: magát a hulladékot használják fel másfajta szennyezés eltávolítására, második életet adva annak, ami normál esetben a szemétben végezné.
Az eljárás alig igényel energiát, mivel a mágneses melegítés lokálisan, közvetlenül a nanorészecskék felszínén megy végbe, anélkül, hogy az egész víztömeget fel kellene melegíteni.
És bírja a terhelést is: öt ciklus után a nanovirágok a szennyező anyagok eltávolítására szolgáló kapacitásuk 88%-át megőrizték, és a bennük eredetileg lévő vas kevesebb mint 0,82%-át engedték ki a vízbe. Ez igazolja, hogy stabilak, újrahasználhatók és biztonságosak. Az ICMM-CSIC csapata most a fejlett vízkezelés felé tekint, mint a technológia alkalmazásának következő lehetséges terepe.