Nové systémy využívajúce penovú keramiku s multifunkčnými povlakmi by mohli pomôcť pri rozklade znečisťujúcich látok ešte pred ich vypustením do čistiarní odpadových vôd.
Aj napriek modernej infraštruktúre vo vysoko rozvinutých krajinách do vodného obehu naďalej prenikajú znečisťujúce látky. Medzi hlavné zdroje patria pesticídy, zvyšky farmaceutík, priemyselné chemikálie, mikroplasty, farbivá a PFAS (tzv. večné chemikálie). Konvenčné postupy úpravy vody často narážajú na technické, environmentálne alebo finančné limity a nedokážu odstrániť všetky stopové látky.
Problém by mohli odstrániť nové systémy využívajúce penovú keramiku s multifunkčnými povlakmi, ktorá pomocou fotokatalytickej oxidácie účinne rozkladá aj perzistentné znečisťujúce látky. Ožarovaním funkcionalizovaných povrchov UV svetlom vznikajú v upravovanej vode veľmi reaktívne radikály, ktoré rozkladajú organické nečistoty. Tento proces nevytvára neželané vedľajšie produkty a nevyžaduje ani dodatočné oxidačné činidlá, ako je ozón, približuje Franziska Saftová, vedecká pracovníčka Fraunhoferovho inštitútu pre keramické technológie a systémy (IKTS).
Svetlo čistí
Účinnosť procesu závisí od kontaktu medzi znečisťujúcou látkou, katalyzátorom a svetlom. Vďaka veľmi poréznej, sieťovitej štruktúre poskytuje penová keramika veľké povrchy, čím je ideálnym nosičom pre rôzne katalyzátory a adsorbenty. Pórovitosť zároveň umožňuje dobrý prestup svetla. Penová keramika poskytuje dostatok priestoru na integráciu rôznych katalyzátorov. Vďaka tomu vieme vytvoriť veľmi reaktívnu povrchovú plochu a dosiahnuť veľké katalytické premeny aj pri nanesení len tenkých vrstiev na penovú keramiku, dopĺňa Daniela Haaseová, ktorá na projekte taktiež pracuje.
Vývoj zariadení na úpravu odpadových vôd zahŕňa celý proces: od návrhu penovej keramiky s katalytickým povlakom až po vhodné svetelné zdroje, napríklad energeticky úsporné UV LED. Zákazníkmi sú spoločnosti z farmaceutického, polovodičového, papierenského, mliekarenského a textilného priemyslu, ktoré chcú rozkladať znečisťujúce látky priamo na mieste ešte pred vypustením do čistiarní odpadových vôd. Tým sa zabráni ich vstupu do vodného prostredia už v zárodku. Pilotné aplikácie už ukázali, že tieto systémy úspešne rozkladajú znečisťujúce látky. Výskumníci chcú technológiu ďalej škálovať a zaradiť ju ako kľúčový prvok moderných priemyselných vodných okruhov.
Zo stránky www.fraunhofer.de spracovala redakcia
Viac takýchto článkov a exkluzívneho obsahu môžete získať vďaka predplatnému.
Máte predplatné?
Prihlásiť sa