Voorbeeld van een chemisch aangepaste diatomee om water te zuiveren van chemicaliën (afb: Anzhela Galstyan et al./Advanced Sustainable Systems)
Onderzoeksters van de universiteit van Duisburg-Essen hebben nu een nieuwe methode ontwikkeld om vervuild water te zuiveren. Fossiele resten van diatomeeën (een soort algen)kunnen, na chemische gemodificeerd te zijn, efficiënt verontreinigingen uit water verwijderen.
Het is nogal een grote smeerboel in onze oppervlaktewateren. Onderzoeksters hebben meer dan vijfhonderd verschillende chemicaliën in de Europese rivieren aangetroffen, afkomstig van industriële en agrarische bronnen. Elke dag zouden er in de Europese industrie en landbouw tot wel 70 000 verschillende chemicaliën worden gebruikt.
Onderzoeksters rond Anzhela Galstyan van de universiteit van Duisburg-Essen hadden zich ten doel gesteld een effectieve methode te ontwikkelen deze viezigheid te verwijderen met behulp van (versteende
) algen. “Diatomeeën zijn microscopisch kleine eencellige organismen die in water leven en een celwand van silica (siliciumdioxide=zand; as) hebben. Dankzij de poreuze structuur kunnen die een grote verscheidenheid aan verontreinigende stoffen absorberen”, zegt Galstyan.
In hun studie testten de onderzoeksters diatomeeënschelpen bij twee verontreinigende stoffen die veel voorkomen in rivieren en grondwater vanwege de textielindustrie: methyleenblauw en methyloranje.
Om de adsorptiecapaciteit te verbeteren, werd de diatomeeënaarde chemisch gemodificeerd door specifieke functionele groepen aan het oppervlak toe te voegen. “Dat zou gemakkelijk op industriële schaal kunnen worden toegepast”, zegt de onderzoekster die zich bezighoudt met nanomaterialen in watersystemen.
Effectief
De diatomeeënaarde werd in het laboratorium getest onder verschillende omstandigheden, zoals verschillende zoutconcentraties en pH-waarden (zuurgraad). De resultaten zijn veelbelovend. Ongeacht de omstandigheden verwijderde het materiaal effectief verontreinigende stoffen.
Ter vergelijking evalueerden de onderzoeksters silica, een materiaal dat al bekend is bij waterzuivering. Diatomeeënaarde presteerde aanzienlijk beter: binnen een uur werd tot 100% van het methyleenblauw verwijderd, terwijl silica in dezelfde periode hooguit 88% van de kleurstof verwijderde. Voor methyloranje absorbeerden zowel silica als diatomeeënaarde ongeveer 70% van de verontreinigende stof.
Galstyan: “Wij zien diatomeeënaarde als een milieuvriendelijke en kosteneffectieve oplossing voor waterzuivering,” concludeert Galstyan. Het grote voordeel is dat algen een hernieuwbare hulpbron zijn en met minimale energieinzet kunnen worden gekweekt, in tegenstelling tot een veelgebruikt filtermateriaal (actieve kool). De onderzoeksters ga nu uitzoeken hoe diatomeeënaarde kan worden gebruikt in membranen voor waterzuivering.
Bron: phys.org