La luce solare più un comune pigmento di titanio potrebbe essere la ricetta segreta per liberare i prodotti farmaceutici, pesticidi e altri inquinanti potenzialmente dannosi dall'acqua potabile. Gli scienziati hanno combinato diversi componenti ad alta tecnologia per creare un depuratore d'acqua facile da usare che potrebbe funzionare con la forma di energia più elementare del mondo, luce del sole, in una manna per la purificazione dell'acqua nelle aree rurali o nei paesi in via di sviluppo.
Il discorso è stato uno dei più di 10, 000 presentazioni al 247th National Meeting &Exposition dell'American Chemical Society (ACS).
Anne Morrissey, dottorato di ricerca, ha spiegato che la nuova tecnologia potrebbe un giorno essere incorporata in un prodotto di consumo facile da usare che eliminerebbe questi inquinanti ostinati dall'acqua potabile come passaggio finale dopo che è già stata trattata con metodi convenzionali.
Il suo gruppo alla Dublin City University in Irlanda è iniziato con un composto chiamato biossido di titanio (TiO 2 ), una polvere usata per sbiancare le vernici, carta, dentifricio, cibo e altri prodotti. Con la giusta energia, TiO 2 può anche fungere da catalizzatore, una molecola che incoraggia le reazioni chimiche, abbattendo i composti indesiderati nell'acqua potabile come pesticidi e prodotti farmaceutici. Morrissey ha spiegato che modificare gli attuali metodi di trattamento delle acque per eliminare queste specie potenzialmente dannose può essere costoso e dispendioso in termini di energia, e spesso, queste modifiche non eliminano completamente gli inquinanti.
Ma Morrissey ha detto TiO 2 di solito è attivato solo dalla luce ultravioletta, che è prodotto da lampadine speciali. Per accedere alle proprietà del biossido di titanio con la luce del sole, Morrissey e il suo gruppo hanno sperimentato diverse forme di TiO 2 che assorbirebbe meglio la luce visibile. Ha scoperto che i nanotubi circa 1, 000 volte più sottili di un capello umano erano i migliori, ma non potevano farlo da soli.
Ecco perché si è rivolta al grafene, un materiale fatto di fogli di carbonio dello spessore di un solo atomo. "Il grafene è il materiale magico, ma il suo uso per il trattamento delle acque non è stato completamente sviluppato, " ha detto. "Ha un grande potenziale." Morrissey ha messo il TiO 2 nanotubi su questi fogli di grafene. Gli inquinanti si sono attaccati alla superficie del grafene mentre passavano, permettendo TiO 2 avvicinarsi abbastanza da abbatterli.
Il suo gruppo di ricerca ha testato con successo il sistema su diclofenac, un farmaco antinfiammatorio noto per aver spazzato via quasi un'intera popolazione di avvoltoi in India.
"Stiamo cercando di utilizzare il composito di grafene in una cartuccia per il trattamento dell'acqua potabile in un unico passaggio, ", ha detto Morrissey. "Potresti semplicemente comprare una cartuccia dallo scaffale e inserirla nel tubo dove l'acqua potabile entra in casa tua." Il sistema a cartuccia garantirebbe anche che il grafene rimanga immobilizzato e faccia il suo lavoro senza contaminare l'acqua pulita. .
Morrissey ha notato, però, che la tecnologia non sarà mai abbastanza forte da pulire completamente l'acqua potabile da sola. Piuttosto, lo vede come una fase di lucidatura dopo i tradizionali processi di trattamento delle acque per assorbire gli inquinanti più insidiosi.
Potrebbe essere particolarmente utile nel suo paese d'origine, dove ha detto che molte comunità rurali usano piccoli sistemi di trattamento dell'acqua che riforniscono solo poche dozzine di case. Perché non hanno l'infrastruttura che hanno gli impianti di trattamento urbano su larga scala, lei pensa che una cartuccia che potrebbe pulire solo con l'energia del sole potrebbe contribuire a rendere la loro acqua più sicura.
In definitiva, Morrissey ha detto che ci sono ancora molte domande a cui rispondere prima di dichiarare il suo TiO 2 -sistema di grafene un successo. Uno dei più grandi è assicurarsi che quando si scompongono gli inquinanti, sta producendo sottoprodotti innocui. Vuole anche assicurarsi che l'energia richiesta per il sistema sia paragonabile al semplice utilizzo di TiO 2 con luce ultravioletta. Ma così lontano, lei ha riferito, il suo design sembra essere più facile da realizzare e da smaltire rispetto ad altri TiO . attivati dalla luce visibile 2 depuratori.
