Un nuovo filtro è efficace al 99% nel rimuovere le microplastiche dall’acqua in pochi secondi

Istituto di scienza e tecnologia Daegu Gyeongbuk (DGIST)

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Alcuni ricercatori coreani hanno sviluppato un nuovo metodo per pulire l’acqua in grado di eliminare in modo rapido ed efficace le microplastiche e altri inquinanti. Si tratta di un modo creativo e importante per affrontare il problema delle microplastiche nell’ambiente, che sta peggiorando.

Considerando la diffusione della plastica nella società moderna, non sorprende che minuscoli pezzi di plastica si possano trovare quasi ovunque sulla Terra, anche in luoghi che dovrebbero essere puliti. Da un polo all’altro, dalle fosse oceaniche più profonde alle vette più alte delle montagne, sono state trovate microplastiche, che stanno risalendo la catena alimentare fino a noi.

Alcuni materiali esaminati per aiutare a eliminare le microplastiche includono nanocellulosa, fili semiconduttori, “nanopile” magnetiche e colonne di filtrazione fatte di sabbia, ghiaia e biofilm.

Un nuovo progetto ha ora mostrato potenziale, secondo gli esperti del Daegu Gyeongbuk Institute of Science and Technology (DGIST) in Corea del Sud.

La chiave è la sostanza nota come struttura covalente triazene (CTF). Poiché questo materiale è molto poroso e ha un'ampia superficie, ha molto spazio al suo interno per immagazzinare le molecole che cattura. Recenti ricerche hanno dimostrato che composti simili possono eliminare i coloranti organici nelle acque reflue industriali.

Il team ha lavorato duramente per rendere le molecole del CTF più amanti dell'acqua (chiamate "idrofile"), e poi ha sottoposto il materiale a un lieve processo di ossidazione.

Si dice che oltre il 99,9% dei contaminanti siano stati rimossi dall'acqua in soli 10 secondi, grazie alla velocità di funzionamento del filtro. Inoltre, il materiale può essere riciclato numerose volte senza perdere la sua efficacia.

In un altro esperimento, gli scienziati hanno creato un tipo di polimero in grado di assorbire la luce solare, trasformarla in calore e quindi utilizzare quel calore per ripulire le sostanze chimiche organiche volatili (COV), che sono anche inquinanti. Sotto la forza di una singola irradiazione solare, questo è stato in grado di eliminare oltre il 98% dei COV.

Oltre il 99,9% di entrambi i contaminanti potrebbe essere eliminato da un prototipo che utilizzasse entrambe le membrane.

"La tecnologia che abbiamo sviluppato qui è una tecnologia di purificazione dell'acqua senza rivali con la più alta efficienza di purificazione al mondo, rimuovendo oltre il 99,9% delle microplastiche fenoliche e dei contaminanti COV nell'acqua a velocità ultra elevate", ha spiegato il professor Park Chi-Young, autore principale dello studio. studio.

"Ci aspettavamo che si trattasse di una tecnologia universale con un'elevata efficienza economica in grado di purificare l'acqua contaminata e fornire acqua potabile anche nelle zone dove non c'è energia elettrica", ha aggiunto.

Puoi visualizzare tu stesso lo studio completo nella rivista Advanced Materials.

Estratto dello studio:

"La carenza di acqua dolce sta diventando una delle sfide globali più critiche a causa del grave inquinamento dell'acqua causato da microinquinanti e composti organici volatili (COV). Tuttavia, l'attuale tecnologia di purificazione mostra un lento adsorbimento dei microinquinanti e richiede un processo ad alta intensità energetica per la rimozione dei COV dall'acqua In questo studio viene riportata una struttura covalente triazinica (CTF) altamente efficiente ingegnerizzata a livello molecolare per un rapido assorbimento di microinquinanti e prestazioni di intercettazione dei COV mediante distillazione solare. Il design supramolecolare e la lieve ossidazione dei CTF (CTF-OX) consentono canali interni idrofili e migliorano setacciatura molecolare dei microinquinanti. CTF-OX mostra una rapida efficienza di rimozione dei microinquinanti (>99,9% in 10 s) e può essere rigenerato più volte senza perdita di prestazioni. I tassi di assorbimento dei microinquinanti selezionati sono elevati, con tassi di assorbimento iniziali degli inquinanti di 21,9 g mg− 1 min−1, che sono i tassi più alti registrati per l'adsorbimento del bisfenolo A (BPA). Inoltre, la fabbricazione della membrana composita fototermica utilizzando CTF-OX mostra un elevato tasso di rigetto dei COV (fino al 98%) sotto 1 irradiazione solare (1 kW m−2 ). Un prototipo di sistema di purificazione sinergico composto da adsorbimento e membrana azionata dall'energia solare può rimuovere in modo efficiente oltre il 99,9% dei derivati ​​fenolici misti. Questo studio fornisce una strategia efficace per la rimozione rapida dei microinquinanti e un’elevata reiezione di COV attraverso il processo di evaporazione alimentato dall’energia solare”.