Ako na efektívnu úpravu vody? Vedci sa inšpirovali sasankami

Americko-čínsky tím výskumníkov vyvinul metódu efektívnej úpravy vody. Inšpiroval sa sasankami, morskými organizmami, ktoré zachytávajú korisť svojimi chápadlami.

Výskum, ktorý spočíva v spolupráci laboratórií Yalovej univerzity a Unvierzity v Pekingu, využíva materiál známy ako nanokoagulant na zbavenie vody všetkých kontaminantov.

Odstránením širokej škály znečisťujúcich látok v jednom kroku tak objav sľubuje výrazné vylepšenie metódy stáročia využívaných koagulantov na úpravu vody. Výsledky výskumu sú zverejnené v odbornom časopise Nature Nanotechnology.

Bežné postupy sú viackrokové

Pokročilé metódy úpravy vody, ako je oxidácia, adsorpcia a membránová filtrácia, môžu účinne odstraňovať vznikajúce kontaminanty (napríklad pesticídy a liečivá), ktoré konvenčné procesy úpravy vody nedokážu plne zneškodniť.

Napriek tomu takéto spôsoby spracovania nemôžu nezávisle dosiahnuť úplné odstránenie kontaminantov, keďže často je v prvom kroku nevyhnutné využiť konvenčné postupy predbežného spracovania na odstránenie koloidných a suspendovaných častíc.

V praxi tak dochádza ku kombinácii viacerých techník pre zdokonalenú úpravu vody, čo značne zvyšuje dĺžku procesu, spotrebu energie, kapitálové náklady, ako aj využívanie pôdy.

Práve z tohto dôvodu vzniká potreba celý proces zdokonaliť, ale zároveň zjednodušiť. A tu prichádza na rad takzvaná nanokoagulácia.

Vylepšená koagulácia

Bežná koagulácia je jedným z najobvyklejších etáp v čistiarňach odpadových vôd, pričom odborníci ju považujú za jednoduchú, nákladovo efektívnu a modernizovateľnú technológiu.

Koagulanty destabilizujú a zhlukujú koloidné znečisťujúce látky do veľkých agregátov (vločiek) prostredníctvom neutralizácie náboja, adsorpcie a zapletania. Nasleduje proces usadzovania a konečného oddelenia kontaminantov z vody.

Foto: Nature Nanotechnology

Bežné koagulanty sú však neúčinné pri odstraňovaní rozpustených kontaminantov. Do tejto kategórie môžeme zaradiť rôzne minerály, ale aj ťažké kovy, akými sú napríklad železo, mangán, olovo, ortuť, radón či arzén.

Inšpirácia sasankami

Tento problém môžu vyriešiť sasanky. Nie skutočné živočíchy, ale účinné nástroje, ktoré sa na tieto organizmy veľmi podobajú.

Sasanka je morský predátor, ktorý využíva svoje chápadlá na zachytenie jedla. Má valcové alebo guľovité telo s chápadlami, ktoré sú pri odpočinku stiahnuté. Počas chytania koristi ich však tieto živočíchy opätovne rozťahujú.

Čínsko-americký vedecký tím sa inšpiroval práve správaním sasaniek. Syntetizoval takzvaný biomimetický micelárny nanokoagulant so štruktúrou jadra a plášťa.

© PROPERTY & ENVIRONMENT s. r. o. Autorské práva sú vyhradené a vykonáva ich vydavateľ.