Onderzoek onthult effectieve algemethode voor het zuiveren van chemisch verontreinigd water
Europese wateren in slechte staat: nieuwe methode voor waterzuivering ontwikkeld
De waterlichamen in Europa verkeren in slechte staat: meer dan de helft is zwaar vervuild met chemicaliën. Dit is weinig verrassend; dagelijks worden tot 70.000 verschillende chemicaliën gebruikt in de Europese industrieën en de landbouw. Onderzoekers van de Universiteit Duisburg-Essen hebben nu een nieuwe methode ontwikkeld om vervuild water te zuiveren. Hun recente studie, gepubliceerd in Advanced Sustainable Systems, toont aan dat de fossiele resten van diatomeeën (een soort algen) effectief verontreinigingen uit water kunnen verwijderen na chemische modificatie.
De onderzoekers hebben meer dan 500 chemicaliën geïdentificeerd in de rivieren van Europa, afkomstig van industriële en agrarische bronnen, die bedreigingen vormen voor aquatische habitats. Het team, geleid door Junior Professor Dr. Anzhela Galstyan, heeft als doel deze chemicaliën te verwijderen met behulp van algen. “Diatomeeën zijn microscopisch kleine eencellige organismen die in water leven en een celwand hebben van silica (siliciumdioxide). Dankzij hun poreuze structuur kunnen ze een breed scala aan verontreinigingen absorberen,” legt Galstyan uit.
In hun studie testten de onderzoekers de diatomeeënaarde op twee voorbeeldverontreinigingen die vaak in rivieren en grondwater worden aangetroffen als gevolg van de textielindustrie: methylblauw en methyloranje. Om de adsorptiecapaciteit te verbeteren, werd de diatomeeënaarde chemisch gemodificeerd door specifieke functionele groepen aan het oppervlak toe te voegen. “Dit kan eenvoudig op industriële schaal worden geïmplementeerd,” benadrukt de junior professor in nanomaterialen in aquatische systemen.
De diatomeeënaarde werd in het laboratorium getest onder verschillende omstandigheden, zoals verschillende zoutconcentraties en pH-niveaus. De resultaten zijn veelbelovend: ongeacht de omstandigheden verwijderde het materiaal consistent effectief verontreinigingen.
Ter vergelijking beoordeelden de onderzoekers silica, een materiaal dat al is gevestigd in de waterzuivering. Diatomeeënaarde presteerde aanzienlijk beter: binnen een uur werd tot 100% van het methylblauw verwijderd, terwijl silica slechts 88% van de kleurstof in dezelfde periode verwijderde. Voor methyloranje absorbeerden zowel silica als diatomeeënaarde ongeveer 70% van de verontreiniging.
“Wij zien diatomeeënaarde als een milieuvriendelijke en kosteneffectieve oplossing voor waterbehandeling,” concludeert Galstyan. Het significante voordeel is dat algen een hernieuwbare grondstof zijn en met minimale energie-invoer kunnen worden gekweekt, in tegenstelling tot het veelgebruikte filtermateriaal, actieve kool.
De onderzoekers onderzoeken nu hoe diatomeeënaarde kan worden gebruikt in membranen voor waterzuivering. Dankzij de grootste algencollectie ter wereld, gevestigd aan de Universiteit Duisburg-Essen, zijn de voorwaarden voor het ontwikkelen van deze milieuvriendelijke technologie ideaal.
