Canalizare municipală Nou adsorbant pentru eliminarea urmei; Reciclarea UE
Poluarea cauzată de droguri, biocide și substanțe chimice industriale din apele uzate continuă să crească. Cercetătorii Fraunhofer dezvoltă un nou adsorbant pentru eliminarea substanțelor urme din apele uzate municipale - pe bază de materii prime regenerabile și cu avantaje suplimentare față de cărbunele activ folosit anterior.
Nu toate substanțele sunt defalcate în stațiile de epurare. De exemplu, reziduurile din medicamente, biocide și substanțe chimice industriale intră cu ușurință în mediu. Este adevărat că stațiile de epurare au adesea o adsorbție a cărbunelui activ din aval, dar și aici aceste urme de substanțe pot fi păstrate doar parțial. În plus, cărbunele activ este o materie primă fosilă care poate lega în primul rând substanțele nepolare sau ușor polare. Substanțele polare și ionizate, pe de altă parte, rămân de obicei în apă. Aici intervine proiectul BioSorb.
Fraunhofer Umsicht, împreună cu Fraunhofer ITWM, dezvoltă noi adsorbanți pentru eliminarea substanțelor urme din apele uzate municipale. Adsorbanții ar trebui să se bazeze pe materii prime regenerabile și să economisească semnificativ mai mult resursele și, de asemenea, să fie mai selectivi decât cărbunele activ convențional. Materialele pe bază de proteine, în special, sunt biosorbanți promițătoare, deoarece sunt abundente și nesfârșite în întreaga lume, sau adesea chiar ca deșeuri.
Pas cu pas pentru a curăța apa
La Fraunhofer Umsicht, sunt examinate mai întâi diverse materiale care conțin proteine. Materiile prime regenerabile în mod natural sunt examinate cu atenție și testate pentru adecvarea lor la testele inițiale de adsorbție la scară mică. Testele inițiale arată că un tratament chimic simplu - cum ar fi o combinație de acid și tratament termic - poate îmbunătăți adesea semnificativ capacitatea de adsorbție. Apoi, într-o serie de teste la scară largă, materialele promițătoare sunt testate pentru eficacitatea lor ca adsorbanți împotriva acidului perfluorobutanesulfonic (PFBS). PFBS este un reprezentant al celor 850 de substanțe diferite ale agenților tensioactivi perfluorinați. Acestea sunt răspândite aproape peste tot, greu degradabile și adesea dăunătoare sănătății. Acestea sunt utilizate, de exemplu, ca agenți de impregnare pentru hârtie, îmbrăcăminte și multe alte materiale, în spumele de stingere a incendiilor și agenți de curățare și ca agenți antistatici la fabricarea cipurilor. Ajung la stațiile de epurare prin apele subterane și de suprafață, unde nu sunt defalcate.
Un model de adsorbție numerică este dezvoltat paralel cu seria de experimente. Fraunhofer ITWM folosește instrumente de simulare pe care le-a dezvoltat singur. Această abordare, în combinație cu o capacitate ridicată a computerului și experiență în studiile de simulare, face posibilă evaluarea virtuală a adsorbanților și, în special, a efectelor tratamentelor chimice cu o simulare pe mai multe scale. Pe baza experimentelor de laborator și a rezultatelor simulărilor, cercetătorii optimizează apoi biosorbanții. În pasul următor, acestea vor fi testate în apa care provine din stația de epurare din Wuppertal-Buchenhofen.