PUBLICITÉ

Nouveau matériau à faible coût de conception innovante pour lutter contre la pollution de l'air et de l'eau

INGÉNIERIE ET ​​TECHNOLOGIENouveau matériau à faible coût de conception innovante pour lutter contre la pollution de l'air et de l'eau

Une étude a produit un nouveau matériau qui pourrait adsorber les polluants de l'air et de l'eau et pourrait être une alternative durable à faible coût au charbon actif actuellement utilisé

Pollution rend la terre, l'eau, l'air et d'autres constituants de l'environnement de notre planète sales, dangereux et impropres à l'utilisation. Pollution est causée par l'introduction artificielle ou l'entrée d'un ou de plusieurs contaminants dans un environnement naturel. La pollution est de divers types; Par exemple, la pollution des sols est principalement causée par les déchets ménagers ou les ordures et les déchets industriels des entreprises commerciales. La pollution de l'eau est causée lorsque des substances étrangères sont introduites dans l'eau, notamment des produits chimiques, des eaux usées, des pesticides et des engrais ou des métaux comme le mercure. La pollution de l'air est causée par des particules dans l'air provenant de la combustion de carburants, comme la suie, contenant des millions de minuscules particules flottant dans l'air. Les gaz dangereux, tels que le dioxyde de soufre, le monoxyde de carbone, les oxydes d'azote et les vapeurs chimiques, sont un autre type courant de pollution de l'air. pollution de l'air peut également prendre la forme de gaz à effet de serre (comme le dioxyde de carbone ou le dioxyde de soufre) et contribuer au réchauffement de notre planète par effet de serre. Un autre type de pollution est la pollution sonore lorsque le son provenant des avions, de l'industrie ou d'autres sources atteint des niveaux nocifs.

Malgré les efforts importants déployés ces dernières années pour assainir l'environnement, la pollution reste un problème majeur et pose des risques permanents pour la santé, touchant 200 millions de personnes dans le monde. Les problèmes sont indéniablement les plus importants dans le monde en développement, où les sources traditionnelles de pollution telles que les émissions industrielles, les mauvaises conditions d'assainissement, la gestion inadéquate des déchets, l'approvisionnement en eau contaminée et l'exposition à la pollution de l'air intérieur par les biocombustibles affectent un grand nombre de personnes. Même dans les pays développés, cependant, la pollution de l'environnement persiste, plus particulièrement parmi les secteurs les plus pauvres de la société. Bien que les risques soient généralement plus élevés dans les pays en développement, où la pauvreté, les contraintes économiques pour l'adoption de la technologie et la faiblesse des lois environnementales se combinent pour provoquer des niveaux de pollution élevés. Ce risque est encore aggravé par l'eau insalubre, un assainissement médiocre, une mauvaise hygiène et la pollution de l'air intérieur. La pollution a des effets néfastes sur les enfants à naître et en pleine croissance, et l'espérance de vie peut atteindre 45 ans à cause des cancers et d'autres maladies. Pollution de l'air et de l'eau est un tueur silencieux et on pense qu'il affecte négativement notre planète et à son tour l'humanité. L'air que nous respirons a une composition chimique très précise qui est constituée à 99 % d'azote, d'oxygène, de vapeur d'eau et de gaz inertes. La pollution de l'air se produit lorsque des choses qui ne sont pas normalement ajoutées à l'air. Les particules – particules solides et gouttelettes liquides présentes dans l'air et émises par les centrales électriques, l'industrie, les automobiles et les incendies – sont désormais omniprésentes dans les villes et même les zones suburbaines. De plus, des millions de tonnes d'effluents industriels sont rejetés dans les eaux du monde chaque année. . Les particules et les colorants sont tous deux hautement toxiques pour l'environnement, l'écosystème et l'humanité.

Diverses méthodes et procédures sont couramment utilisées pour lutter contre la pollution de l'air et de l'eau, notamment la filtration, l'échange d'ions, la coagulation, la décomposition, l'adsorption, etc. et chacune de ces méthodes présente des taux de réussite différents. En comparaison, l'adsorption est considérée comme la plus réalisable en raison de sa simplicité, de sa facilité d'utilisation, de son efficacité élevée, de sa commodité d'utilisation, etc. Parmi les divers adsorbants, dans la réduction de la pollution de l'air et des eaux usées, le charbon actif est l'adsorbant le plus couramment utilisé. Aussi appelé charbon actif, c'est une forme de charbon traité pour avoir de petits pores de faible volume qui augmentent la surface disponible pour l'adsorption ou les réactions chimiques. En fait, le charbon actif est la référence en matière d'adsorbants. Le carbone a une affinité naturelle pour les polluants organiques comme le benzène, qui se lient à sa surface. Si vous « activez » du charbon, c'est-à-dire que vous le vaporisez à 1,800 XNUMX degrés, il forme de petits pores et poches qui augmentent sa surface. Les pesticides, le chloroforme et d'autres contaminants glissent dans les trous de ce nid d'abeilles et tiennent bien. De plus, aucun carbone ne reste dans l'eau une fois qu'elle a été soigneusement traitée. Les usines de traitement de l'eau dans les pays en développement comme la Chine et l'Inde utilisent régulièrement du charbon actif. De même, le charbon actif a des propriétés spéciales qui aident à éliminer les composés volatils, les odeurs et autres polluants gazeux de l'air. La façon dont cela fonctionne est assez simple. Il y a quelques inconvénients au charbon actif, tout d'abord il est très cher et a une durée de conservation très courte car il ne peut être utilisé que jusqu'à ce que ses pores se remplissent - c'est pourquoi vous devez changer le filtre de temps en temps. Le charbon actif est également difficile à régénérer et son efficacité diminue avec le temps. Ils ne sont pas efficaces pour éliminer les contaminants qui ne sont pas attirés par les carbones ou les bactéries et virus pathogènes.

Une alternative économique et durable

Dans une étude récente publiée dans Frontières en chimie, les chercheurs ont créé un matériau abordable, peu coûteux et durable pour lutter contre la pollution de l'air et de l'eau. Ce nouveau matériau poreux « vert » produit à partir de déchets solides et d'abondants polymères organiques naturels semble très prometteur en termes d'adsorption des polluants dans les eaux usées et l'air par rapport au charbon actif et est étiqueté comme une « alternative économique ». Ce nouvel adsorbant « vert » est une combinaison d'une matière première naturellement abondante - un polysaccharide appelé alginate de sodium qui peut être extrait des algues et des algues - avec un sous-produit industriel - la fumée de silice (sous-produit du traitement des alliages de silicium). Il a été synthétisé très facilement et consolidé par les propriétés gélifiantes de l'alginate et par décomposition de la porosité contrôlée du bicarbonate de sodium à basse température à différentes échelles de longueur. Pour tester la pollution des eaux usées, un colorant bleu a été utilisé comme polluant modèle. On a vu que le nouveau matériau hybride adsorbait et éliminait le colorant avec une efficacité d'environ 94 pour cent, ce qui était très encourageant. Même des concentrations très élevées de ce colorant ont été éliminées. Ce matériau a montré des capacités encourageantes pour piéger les particules des gaz d'échappement diesel. L'étude dirigée par le Dr ElzaBontempi de l'Université de Brescia, en Italie, conclut que ce matériau a pu remplacer le charbon actif très efficacement dans sa capacité à capturer à la fois les particules fines dans l'air et les polluants organiques dans les eaux usées, réduisant ainsi la pollution .

C'est un travail passionnant, car ce nouveau matériau est produit de manière très innovante et peu coûteuse à partir de polymères naturellement abondants et de sous-produits de déchets industriels qui sont de toute façon toujours jetés. Ce nouveau matériau appelé « hybride organique-inorganique » n'est pas seulement peu coûteux, il est également durable et régénérable et pourrait en fait remplacer le charbon actif et devenir un choix privilégié. Il consomme même moins d'énergie lors de sa production (l'énergie « grise ») et laisse ainsi une empreinte carbone beaucoup plus faible. Ce matériau est également auto-stabilisant et ne nécessite pas de traitement thermique à haute température et peut également être mis à l'échelle pour différentes expérimentations. Des tests en cours indiquent en outre qu'il peut être stocké dans des conditions ambiantes et qu'il ne fait que devenir plus stable avec le temps sans se dégrader du tout. Ainsi, il est très polyvalent et pourrait avoir une large gamme d'applications dans la filtration de l'air et de l'eau. Cela génère un énorme espoir pour lutter contre la pollution de l'air et de l'eau et protéger la terre mère ainsi que l'humanité.

***

{Vous pouvez lire le document de recherche original en cliquant sur le lien DOI ci-dessous dans la liste des sources citées}

Sources)

Zanoletti A et al. 2019. Un nouveau matériau hybride poreux dérivé de la fumée de silice et de l'alginate pour une réduction durable des polluants. Frontières en chimie. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060

Équipe SCIEU
Équipe SCIEUhttps://www.ScientificEuropean.co.uk
Scientifique Européen® | SCIEU.com | Avancées significatives de la science. Impact sur l'humanité. Esprits inspirants.

Inscrivez-vous à notre newsletter

Pour être mis à jour avec toutes les dernières nouvelles, offres et annonces spéciales.

- Publicité -

Articles les plus populaires

Découverte du minéral de la Terre intérieure, la Davemaoite (CaSiO3-perovskite) à la surface de la Terre

Le minéral Davemaoite (CaSiO3-pérovskite, le troisième minéral le plus abondant dans le bas...

Possibilité de voler à 5000 Miles Per Hour !

La Chine a testé avec succès un avion à réaction hypersonique...

Science, vérité et sens

Le livre présente un examen scientifique et philosophique de...
- Publicité -