Η ρύπανση από τον υδράργυρο είναι ένα από τα πιο ύπουλα προβλήματα στο περιβάλλον μας. Σήμερα οι συνάδελφοί μου και εγώ στο Πανεπιστήμιο Flinders αποκαλύψαμε ένα νέο υλικό που μπορεί να καθαρίσει τον υδράργυρο από το περιβάλλον, ως αποτέλεσμα της έρευνας που θα γίνει. δημοσιεύθηκε αυτή την εβδομάδα. Το υλικό – πολυσουλφίδιο θείου-λιμονενίου – συνδέεται με τον υδράργυρο και αλλάζει χρώμα, βοηθώντας μας να δούμε πόσο αποτελεσματικό είναι.

Ο υδράργυρος είναι α νευροτοξίνη. Τα αναπτυσσόμενα έμβρυα είναι πιο ευάλωτα και η δηλητηρίαση από υδράργυρο μπορεί να προκαλέσει αναπτυξιακές καθυστερήσεις στα αγέννητα μωρά.

Η κύρια οδός για τον υδράργυρο στους ανθρώπους είναι μέσω της κατανάλωσης ψαριών. Ο υδράργυρος συσσωρεύεται στους ιστούς των ζώων, επομένως τα ψάρια στην κορυφή της τροφικής αλυσίδας μπορεί να περιέχουν υψηλά και δυνητικά τοξικά επίπεδα. Μπορεί να προκαλέσει τόσο χρόνιες όσο και οξείες επιπτώσεις στη θαλάσσια ζωή. Συνιστάται στις έγκυες γυναίκες να αποφύγετε το φαγητό μεγάλες ποσότητες ορισμένων ειδών ψαριών.

Από τη Βιομηχανική Επανάσταση οι άνθρωποι έχουν αυξήσει το συγκέντρωση υδραργύρου στον ωκεανό κατά 10%, και το ποσοστό αυξάνεται.

Η κύριες πηγές υδραργύρου στο νερό στην Αυστραλία προέρχονται από την παροχή νερού, την κατασκευή, την εξόρυξη, την εξόρυξη πετρελαίου και φυσικού αερίου και την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας.

Το νέο μας υλικό όχι μόνο αφαιρεί τον υδράργυρο από το νερό και το έδαφος, αλλά δημιουργείται από βιομηχανικά απόβλητα. Έτσι, το υλικό μας λύνει αποτελεσματικά δύο προβλήματα: τον καθαρισμό της ρύπανσης και τη βιώσιμη λειτουργία του.

Όταν η ζωή σου δίνει λιμονένιο

Το πολυσουλφίδιο θείου-λιμονενίου είναι α πολυμερές ή μεγάλο μόριο φτιαγμένο, όπως υποδηλώνει το όνομα, από θείο και λιμονένιο. Θείο είναι το στοιχείο που είναι γνωστό ότι μυρίζει σαν σάπια αυγά όταν συνδυάζεται με υδρογόνο για να παράγει υδρόθειο. Limonene βρίσκεται στο λάδι φλούδας πορτοκαλιού και άλλων εσπεριδοειδών.

Και τα δύο είναι απόβλητα. Η βιομηχανία πετρελαίου παράγει μεταξύ 60 εκατομμύρια και 70 εκατομμύρια τόνοι θείου κάθε χρόνο. Υπάρχουν κυριολεκτικά βουνά από θείο σε όλο τον κόσμο, αχρησιμοποίητα.

Η βιομηχανία εσπεριδοειδών παράγει περισσότερους από 70 χιλιάδες τόνους λιμονενίου κάθε χρόνο. Η εύρεση μιας χρήσης για αυτά τα υλικά είναι μια σημαντική συμβολή στην προετοιμασία βιώσιμων υλικών.

Η συντριπτική πλειοψηφία των πολυμερών (πλαστικά, καουτσούκ, χρώματα, επιστρώσεις κ.λπ.) προέρχεται από πεπερασμένες προμήθειες πετρελαίου. Ο εντοπισμός νέων πηγών είναι επομένως κρίσιμος για τη βιώσιμη παραγωγή πολυμερών.

Στην αξιοποίηση των αποβλήτων, εντοπίζονται νέες χρήσεις για υποπροϊόντα που διαφορετικά αποθηκεύονται ως απόβλητα. Συμβάλλοντας σε αυτόν τον στόχο, το νέο πολυμερές σε αυτήν την έρευνα είναι κατασκευασμένο εξ ολοκλήρου από βιομηχανικά υποπροϊόντα θείο και λιμονένιο - δεν απαιτούνται άλλα μέρη.

Καθαρισμός του υδραργύρου

Στην αρχή του έργου, μας ενδιέφερε πρωτίστως να φτιάξουμε ένα νέο πολυμερές από ευρέως διαθέσιμα και βιώσιμα υλικά. Υπήρξαν μερικές πρόσφατες αναφορές σχετικά με τη χρήση θείου και λιμονενίου ως πρώτες ύλες για πολύ διαφορετικούς τύπους πολυμερών. Θέλαμε απλώς να δούμε αν μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε και θείο και λιμονένιο στο ίδιο πολυμερές.

Η χημική συγχώνευση αυτών των δύο βιομηχανικών υποπροϊόντων αποδείχθηκε εξαιρετικά εύκολη. Η πραγματική έκπληξη ήρθε όταν μελετήσαμε τη συμπεριφορά του στο δέσιμο μετάλλων. Επειδή το πολυμερές έχει υψηλή περιεκτικότητα σε θείο, αναμέναμε ότι θα πρέπει να έχει υψηλή συγγένεια με μέταλλα που συνδέονται με το θείο. Αυτό ήταν πράγματι έτσι.

Επιπλέον, διαπιστώσαμε ότι θα μπορούσε να αφαιρέσει περισσότερο από το 50% του υδραργύρου από το νερό μετά από μία μόνο επεξεργασία. Οι επόμενες θεραπείες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την προσέγγιση των επιπέδων υδραργύρου που είναι κατάλληλα για κατανάλωση.

Ενώ υπάρχουν άλλα υλικά που είναι πολύ αποτελεσματικά στην απομάκρυνση του υδραργύρου από το νερό, το υλικό μας είναι μοναδικό στο ότι είναι πολύ λιγότερο ακριβό. Επίσης, όταν το πολυσουλφίδιο εκτίθεται στον υδράργυρο, αλλάζει χρώμα. Αυτή η αλλαγή χρώματος ή η χρωμογόνος απόκριση ήταν μια πολύ ευπρόσδεκτη έκπληξη. Μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε αυτήν την ιδιότητα ως αισθητήρα για τον υδράργυρο.

Οι προκαταρκτικές μελέτες μας δείχνουν ότι το πολυσουλφίδιο θείου-λιμονενίου δεν είναι τοξικό. Αυτό είναι ένα κρίσιμο εύρημα εάν το πολυμερές πρόκειται να χρησιμοποιηθεί απευθείας σε φυσικά οικοσυστήματα όπως ποτάμια, λίμνες και ωκεανοί.

Αυτή τη στιγμή διερευνούμε την εμπορευματοποίηση της τεχνολογίας. Αυτές οι προσπάθειες στοχεύουν στη συνεργασία με υπάρχουσες βιομηχανίες και περιβαλλοντικούς φορείς για την παραγωγή και τη χρήση του υλικού σε μεγάλης κλίμακας προσπάθειες αποκατάστασης. Ζυγίζουμε επίσης επιλογές για την αναζήτηση επένδυσης για μια startup εταιρεία.

Η χρήση του υλικού στον καθαρισμό τοξικών αποβλήτων μπορεί να απέχει ένα χρόνο ή περισσότερο, αλλά συνεχίζουμε ενεργά αυτές τις προσπάθειες με μια συνεργασία μεταξύ της Flinders Partners (ο βραχίονας εμπορευματοποίησης του Πανεπιστημίου Flinders) και του Πανεπιστημίου της Tulsa (συνεργάτες σε αυτήν την έρευνα).

Στόχος μας είναι να χρησιμοποιήσουμε αυτό το υλικό για την απομάκρυνση του υδραργύρου από τα υπόγεια ύδατα και το έδαφος. Διερευνούμε επίσης τη χρήση του ως συστατικό σε φίλτρα νερού για να εξασφαλίσουμε ασφαλές πόσιμο νερό. Γενικότερα, ελπίζουμε να εμπνεύσουμε άλλους επιστήμονες και μηχανικούς να αναπτύξουν νέα και χρήσιμα υλικά που αντιμετωπίζουν επείγουσες προκλήσεις στη βιωσιμότητα.

Σχετικά με το Συγγραφέας

Justin Chalker, Λέκτορας Συνθετικής Χημείας, Πανεπιστήμιο Flinders. Στο Πίτσμπουργκ, συνέβαλε στη συνολική σύνθεση αρκετών φυσικών προϊόντων υπό τη διεύθυνση του Theodore Cohen. Υποστηριζόμενος από υποτροφία Ρόδου και Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών Graduate Research Fellowship, ο Justin ολοκλήρωσε στη συνέχεια το D.Phil. στο Πανεπιστήμιο της Οξφόρδης υπό την επίβλεψη του Benjamin Davis όπου ανέπτυξε διάφορα εργαλεία για την επιλεκτική τροποποίηση των πρωτεϊνών.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στις Η Συνομιλία. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

Σχετικό βιβλίο:

at

Ευχαριστώ για την επίσκεψη Innerself.com, πού υπάρχουν 20,000 + άρθρα που αλλάζουν τη ζωή που προωθούν «Νέες στάσεις και νέες δυνατότητες». Όλα τα άρθρα μεταφράζονται σε 30+ γλώσσες. Εγγραφείτε στο InnerSelf Magazine, που δημοσιεύεται εβδομαδιαία, και στο Marie T Russell's Daily Inspiration. Περιοδικό InnerSelf εκδίδεται από το 1985.