science >> Wetenschap >  >> Natuur

Ingenieurs gebruiken elektriciteit om giftig water op te ruimen

Krediet:CC0 Publiek Domein

Een team van ingenieurs kan een stap dichter bij het opruimen van zwaar vervuilde industriële afvalwaterstromen zijn.

Onderzoekers van de School of Chemical and Biomolecular Engineering ontwikkelden een elektrochemisch oxidatieproces met als doel het opruimen van complex afvalwater dat een giftige cocktail van chemische verontreinigingen bevatte.

"Onze studie, gepubliceerd in Algenonderzoek , industrieel afvalwater dat tijdens het productieproces van biobrandstoffen zwaar was verontreinigd met een cocktail van organische en anorganische soorten, " zei Julia Ciarlini Jungers Soares, die een Ph.D. in chemische en biomoleculaire engineering onder toezicht van Dr. Alejandro Montoya.

het afvalwater, die koolstof bevatte, stikstof en fosfor, werd gegenereerd in een proeffabriek, ontworpen door het team voor de productie van biobrandstoffen met behulp van natuurlijk overvloedige microalgen.

Het proces omvatte de behandeling van afvalwater met elektriciteit met behulp van gespecialiseerde elektroden. Ze ontladen elektriciteit, veroorzaakte vervolgens oxidatiereacties in de buurt van de elektrode-oppervlakken, het omzetten van de organische verontreinigingen in onschadelijke gassen, ionen of mineralen.

"We hebben een ongelooflijk krachtig proces gebruikt dat zelfs de meest hardnekkige niet-biologisch afbreekbare verontreinigende stoffen elimineert, zoals geneesmiddelen en pesticiden, evenals verschillende klassen van organische verbindingen die in veel industriële afvalwaters kunnen worden gevonden, " ze zei.

"Het proces is relatief eenvoudig, vereist geen toevoeging van chemicaliën of zware bedrijfsomstandigheden, en levert geen extra afvalstromen op. Afvalwater is een belangrijk probleem voor ons milieu, evenals voor vele industrieën die aanzienlijke hoeveelheden water gebruiken in hun processen, zoals in reacties, vervoer, en wassen en koelen. Het vinden van geschikte oplossingen voor hergebruik of verwijdering is vaak erg uitdagend en kostbaar. De elektrochemische methode die we hebben gebruikt, kan gemakkelijk worden toegepast in industrieën die moeten voldoen aan strikte voorschriften voor de verwijdering van afvalwater, zoals pulp- en papierverwerking, wijnhuizen, evenals farmaceutische productiefaciliteiten. Wereldwijd, onderzoekers onderzoeken methoden voor de ontwikkeling van biobrandstoffen uit algen. Het ontwikkelen van alternatieven voor de behandeling en het hergebruik van dit industriële afvalwater is een hot onderzoeksonderwerp en kan kansen bieden voor het terugwinnen van energie en hulpbronnen binnen een circulaire bio-economie."

Het team zal binnenkort onderzoek doen gericht op specifieke contaminanten om de chemische transformaties die plaatsvinden tijdens elektrochemische oxidatie beter te begrijpen en het proces op te schalen.

Uit een UNESCO-rapport van 2017 bleek dat de mogelijkheden om afvalwater als hulpbron te exploiteren enorm waren, en dat veilig beheerd afvalwater een betaalbare en duurzame bron van water is, energie, voedingsstoffen en andere herwinbare materialen.