Hormonii, eliminați din rezervele de apă potabilă cu ajutorul luminii

apa la sticla Foto: Hepta
  • Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT) și de la Institutul Leibniz de Inginerie de Suprafață (IOM) din Leipzig au dezvoltat acum un proces de degradare fotocatalitică a acestor poluanți.
  • Iradierea cu lumină declanșează o reacție chimică, în urma căreia hormonii steroizi sunt degradați pe membranele acoperite cu dioxid de titan.
  • Oriunde trăiesc oamenii, hormonii utilizați, de exemplu, în contracepție sau în agricultură, intră în apele reziduale.

Micropoluanții din apă sunt adesea hormoni care se acumulează în mediul înconjurător și pot avea efecte negative asupra oamenilor și animalelor, scrie Technology Networks.

Cercetătorii de la Institutul de Tehnologie Karlsruhe (KIT) și de la Institutul Leibniz de Inginerie de Suprafață (IOM) din Leipzig au dezvoltat acum un proces de degradare fotocatalitică a acestor poluanți atunci când aceștia trec prin membrane polimerice. Acesta este prezentat în revista Nature Nanotechnology. Iradierea cu lumină declanșează o reacție chimică, în urma căreia hormonii steroizi sunt degradați pe membranele acoperite cu dioxid de titan.

Oriunde trăiesc oamenii, hormonii utilizați, de exemplu, în contracepție sau în agricultură, intră în apele reziduale. Hormonii steroidieni, cum ar fi hormonii sexuali și corticosteroizii, se pot acumula în mediu și pot afecta negativ oamenii și animalele, întrucât afectează dezvoltarea comportamentală și fertilitatea. Hormonii sexuali, de exemplu, pot face ca peștii masculi să dezvolte caracteristici sexuale feminine. Prin urmare, este important să se elimine hormonii, împreună cu alți micropoluanți, din apele reziduale înainte ca aceștia să intre din nou în ciclul natural al apei, din care se extrage apa potabilă.

„Aprovizionarea oamenilor cu apă potabilă curată în prezent este una dintre cele mai importante provocări la nivel mondial”, spune profesorul Andrea Iris Schäfer, șeful Institutului pentru Tehnologia Membranelor Avansate (IAMT) de la KIT.

Inspirat de tehnologia celulelor solare

De ani de zile, Schäfer a studiat prelucrarea apei prin nanofiltrare. În acest scop, ea folosește membrane polimerice cu pori de dimensiuni nanometrice. Cu toate acestea, nanofiltrarea necesită o presiune ridicată și, prin urmare, multă energie. În plus, micropoluanții se pot acumula în materialele membranei polimerice și pot pătrunde treptat în apa filtrată. Chiar dacă poluanții sunt separați complet, se poate dezvolta un flux de poluanți concentrați care necesită o tratare suplimentară.

Inspirat de tehnologia celulelor solare, domeniul de activitate al profesorului Bryce S. Richards de la KIT, Schäfer a avut ideea de a acoperi membranele polimerice cu dioxid de titan și de a proiecta membrane fotocatalitice. Nanoparticulele de dioxid de titan active din punct de vedere fotocatalitic sunt aplicate pe membranele de microfiltrare, ai căror pori sunt ceva mai mari decât în cazul nanofiltrării. Iradierea cu lumină declanșează apoi o reacție chimică, în urma căreia hormonii steroizi sunt degradați pe membrane. Împreună cu echipa sa de la IAMT și cu colegii de la Institutul Leibniz de Inginerie de Suprafață (IOM) din Leipzig, Schäfer și-a realizat acum ideea și a prezentat noua tehnologie în revista Nature Nanotechnology.