INISOFT
MARIUS PEDERSEN

Kontamináciu uránom z vody efektívne odstráni grafénová pena

Urán už v malých koncentráciách ohrozuje zdravie, no v mnohých častiach sveta sa vyskytuje v pitnej vode z vodovodu. Vedci teraz predstavujú zariadenie, ktoré ho dokáže jednoducho a účinne eliminovať.

Kontamináciu uránom z vody efektívne odstráni grafénová pena

Foto: Pexels

S uránom sa spájajú vážne zdravotné riziká

Tím výskumníkov z Massachusettského technologického inštitútu (Massachusetts Institute of Technology, ďalej MIT – pozn. red.) vyvinul zariadenie z grafénovej peny, ktoré dokáže extrahovať urán a iné ťažké kovy z vody z vodovodu.

Veľký problém uránu je, že na rozdiel od iných druhov znečistenia, napríklad premnožených rias či plávajúcich plastov, ktoré sa dajú jasne vizuálne identifikovať, kontaminácia riek, jazier či morského prostredia uránom nie je viditeľná voľným okom, kvôli čomu je potenciálne ešte nebezpečnejšia.

Urán preniká do vodných zdrojov z ťažobných operácií, skládok jadrového odpadu alebo z podzemných prírodných ložísk a na rôznych miestach po celom svete dnes vyteká vo vode z vodovodných kohútikov. Pre ľudské zdravie sú pritom škodlivé už malé koncentrácie uránu.

Riešenie tohto problému sa podujali hľadať vedci z MIT. Tím pod vedením profesora Ju Li navrhol vysoko efektívnu metódu odstraňovania uránu z pitnej vody, ktorá sa zakladá na graféne.

Nabitím peny z oxidu grafénu elektrinou dokážu výskumníci zachytiť urán v roztoku a ten sa potom z neho vyzráža v podobe pevného kryštálu. Penu možno opakovane použiť až sedemkrát bez straty elektrochemických vlastností.

„Náš proces dokáže v priebehu niekoľkých hodín vyčistiť veľké množstvo pitnej vody pod limit pre urán stanovený Agentúrou pre ochranu životného prostredia (U.S. Environmental Protection Agency, ďalej EPA – pozn. red.),“ tvrdí profesor Ju Li, ktorý výskum na MIT viedol. Štúdia bola publikovaná vo vedeckom časopise Advanced Materials.

Nájsť vhodnú metódu sanácie nebolo ľahké

Výskum sa začal pred tromi rokmi a jeho počiatočným cieľom bolo vyvinúť ekologické metódy odstraňovania ťažkých kovov z ťažobných lokalít. Postupy, ktoré sa v súčasnosti používajú na odstraňovanie kovov, akými sú chróm, kadmium, arzén, olovo, ortuť, rádium a urán, sú obmedzené a drahé.

„Tieto metódy sú veľmi citlivé na prítomnosť organických látok vo vode a kontaminujúce ťažké kovy nedokážu oddeliť účinne. Ich prevádzka trvá dlho, zahŕňajú vysoké kapitálové náklady a po extrakcii zostáva ešte viac toxického kalu,“ vysvetľuje člen výskumného tímu Ahmed Sami Helal, ktorý pôsobí v odbore jadrovej vedy.

Urán bol pre vedcov z MIT obzvlášť zaujímavým, keďže testy v teréne, ktoré vykonali americkí geológovia spolu s pracovníkmi z EPA, odhalili zvýšené hladiny uránu, ktorý preniká do nádrží a zásobární podzemnej vody z hornín na severovýchode USA, zo starých jadrových zbraní a jadrového paliva ponechaného v prírode a z ťažobnej činnosti, ktorá sa vykonáva v mnohých štátoch v západnej časti krajiny.

Tento druh kontaminácie je však rozšírený aj v mnohých iných krajinách. Alarmujúci počet miest vykazuje koncentrácie uránu blízke alebo vyššie ako horná hranica, ktorú odporúča EPA, teda tridsať molekúl uránu na miliardu molekúl vody. Toto a vyššie množstvo sa spája s poškodením obličiek, rizikom rakoviny a neurobehaviorálnymi zmenami u ľudí.

Výzvou pre tím výskumníkov bolo vyvinúť praktický postup sanácie, ktorý by bol citlivý výlučne na urán a dokázal by ho extrahovať z roztoku bez toxických zvyškov. Predchádzajúci výskum ukázal, že na filtráciu uránu z vody sa dajú použiť elektricky nabité uhlíkové vlákna, no tieto výsledky boli čiastočné a nepresné.

 
 

Pre prečítanie celého obsahu musíte byť súčasťou nášho predplatného

za 99 € bez DPH získate na 1 rok

  • Predplatné mesačníka Odpadové hospodárstvo (ISSN 1338-595X)
  • Prístup ku všetkým článkom na Voda-portal.sk (ISSN 2585-7924)
  • Prístup ku všetkým článkom na Odpady-portal.sk (ISSN 1338-1326)
  • Prístup ku všetkým článkom na Energie-portal.sk (ISSN 1338-5933)
chcem sa prihlásiť chcem získať predplatné

Diskusia (0)

Pridajte komentár

Táto funkcia zabraňuje robotom pridávať neadekvátne príspevky. Zadajte prosím overovací kód, ktorý je výsledkom uvedeného vzorca.



Pre pridanie nového komentára sa prosím prihláste.


Mohlo by vás zaujímať

Elektrochemická reakcia umožní produkciu amoniaku z odpadových vôd

Elektrochemická reakcia umožní produkciu amoniaku z odpadových vôd

Udržateľný systém je poháňaný slnečnou energiou, ktorá dusičnany z odpadovej vody premieňa na amoniak.

Znečistenie a bariéry sú kľúčovými problémami pre vody v Európe, tvrdí EEA

Znečistenie a bariéry sú kľúčovými problémami pre vody v Európe, tvrdí EEA

Okrem poľnohospodárskeho znečistenia je stále veľkým problémom aj nedostatočne vyčistená odpadová voda.

Vládny kabinet schválil dôležité zmeny vo vodárenstve

Vládny kabinet schválil dôležité zmeny vo vodárenstve

Povinnosť vlastníkov verejných vodovodov a verejných kanalizácií vytvárať účelovú finančnú rezervu prešla aj napriek kritike zo strany samospráv.