Каждый год текстильная промышленность использует 1,3 триллиона галлонов воды для окрашивания одежды – этого достаточно, чтобы заполнить 2 миллиона бассейнов олимпийского размера. Большая часть этой воды, насыщенной вредными химическими веществами и красителями, стекает неочищенной в реки и ручьи.
Вот почему исследователи из Университета Халифа в Абу-Даби, Объединенные Арабские Эмираты (ОАЭ), создали новый наноматериал, который, по их словам, может удалять эти красители и другие загрязняющие вещества из промышленных сточных вод.
Материал состоит из крошечных песчинок, видимых невооруженным глазом в виде скоплений, которые собирают загрязняющие вещества на своей поверхности и в порах, говорит Энас Нашеф, руководитель проекта и профессор химической инженерии в Университете Халифы.
Наноматериал состоит из вещества, называемого полимером, которое имитирует “клей”, который мидии используют, чтобы приклеиваться к камням, в сочетании с растворителем. По словам Нашефа, найти подходящий растворитель было непросто, потому что большинство растворителей токсичны, но команда определила один, который является одновременно эффективным и, что особенно важно, экологичным.
“Если то, что вы используете, загрязняет воду, тогда в чем польза?” - говорит он.
Команда протестировала свой наноматериал на красно-оранжевом красителе под названием Alizarin Red S и опубликовала свои результаты ранее в этом году.
“Пока токсических эффектов нет”, - говорит Нашеф, добавляя, что полимер можно очистить от загрязняющих веществ, а затем использовать повторно.
“Мы одновременно заботимся об эффективности и окружающей среде”, - говорит он.Хотя текстильная промышленность является одним из крупнейших источников промышленных сточных вод, она не одинока: производство, горнодобывающая промышленность, нефтехимия, фармацевтика и сельское хозяйство - все это усугубляет проблему.
По оценкам Организации Объединенных Наций, в мире ежегодно образуется около 95 триллионов галлонов сточных вод, что примерно эквивалентно запасу питьевой воды на 41 год для всего населения.
В эпохальном отчете, опубликованном в прошлом месяце Глобальной комиссией по экономике воды (GCEW), установлено, что в настоящее время очищается всего 20% сточных вод, и гораздо меньше перерабатывается, что способствует глобальной нехватке чистой воды. В докладе предполагается, что спрос на пресную воду превысит предложение на 40% к 2030 году.
На текстильную промышленность приходится до 20% промышленных сточных вод во всем мире – одна из причин, по которой Нашеф и его команда решили сосредоточить свои усилия на красителях.
Они нацелились на “анионные красители”, потому что существует не так много эффективных методов удаления этих типов красителей из воды. Нашеф надеется, что его высокоэффективный материал сможет решить проблему грязных сточных вод в секторе.
“Прямо сейчас они могут обрабатывать (другие) красители, но с анионным красителем они сталкиваются с проблемами”, - говорит Нашеф. “Поэтому им понадобится (этот наноматериал) для его обработки”.
Помимо текстиля
Теперь, когда наноматериал, созданный на основе мидий, показал многообещающие результаты в лаборатории, Нашеф ищет промышленных партнеров, чтобы протестировать его в полевых условиях.
Он также надеется разработать решения для очистки воды не только от текстильных красителей.
Нашеф разрабатывает еще один наноматериал, который, по его словам, может удалять вирусы из сточных вод больниц – инновация, которая может помочь справиться с распространением будущих пандемий.
Эти полимеры для очистки воды также могут помочь сделать процессы опреснения более устойчивыми - важный фактор на Ближнем Востоке, где источников пресной воды мало. Опреснительные установки потребляют много энергии для удаления соли из воды. Нашеф говорит, что использование наноматериалов на мембранной основе при предварительной обработке может сократить энергию, необходимую для очистки воды. “Если мы сможем нацелиться на это, это снизит нагрузку на опреснительные установки”, - добавляет Нашеф.
В конечном счете Нашеф надеется, что его работа в его лаборатории окажет реальное положительное влияние на водоснабжение - и “сделает что–то для следующего поколения”.
36.3к
