Új, természetes vízszűrő az örök vegyi anyagok és nehézfémek eltávolítására

Óriási szükség van az újonnan felfedezett megoldásra, mert majdnem minden ember vérében vannak örök vegyi anyagok, amelyek például kozmetikumok és csomagolóanyagok révén jutnak a szervezetbe, de az ivóvízben is megtalálhatók.

A vízszennyezés globális probléma, ami egyre nagyobb kihívások elé állítja a környezetvédelmi szakértőket. A vegyi anyagok között kiemelkedő helyen állnak a perfluoralkil és polifluoralkil anyagok (PFA-k), amelyek „örök vegyi anyagokként” ismertek, hiszen rendkívül ellenállók és évtizedekig megmaradnak a környezetben. Egy új kutatás szerint az amerikaiak 98 százalékának a vérében kimutathatók.

A Massachusetts Institute of Technology (MIT) kutatói új megoldással álltak elő a vízszennyezés megfékezésére: kifejlesztettek egy selyem és cellulóz alapú szűrőt, ami nemcsak a PFA-kat, hanem a nehézfémeket is képes eltávolítani a vízből. Ez a technológia forradalmasíthatja a vízszűrést, különösen, mivel antimikrobiális tulajdonságokkal rendelkezik, így megakadályozza, hogy a baktériumok és gombák idővel eltömítsék a szűrőrendszert.

Véletlen szülte az örök vegyi anyagok szűrésére alkalmas rendszert

A kutatást Yilin Zhang posztdoktori kutató és Benedetto Marelli környezetmérnöki professzora vezette, azzal a céllal, hogy hatékony és fenntartható megoldást találjanak a PFA-k által okozott vízszennyezésre. A selyem-cellulóz szűrő ötlete véletlenül született: Marelli csapata egy másik projekt keretében dolgozott egy hamis vetőmagok elleni védekezésre irányuló technológián, amelyhez selyemfehérjéket alakítottak nanoszálakká. Zhang végül ezeket kezdte el vízszűrésre alkalmazni.

Az első kísérletek során csak a selyem nem bizonyult megfelelőnek a szennyező anyagok eltávolítására, ezért cellulóz hozzáadásával próbálták elérni a kívánt hatást. A cellulóz könnyen hozzáférhető, ráadásul mezőgazdasági faanyag hulladékból származik, ami fenntartható nyersanyagforrást jelent. A selyem és a cellulóz kombinációja pedig egyedülálló tulajdonságokat kölcsönöz az új megoldásnak.

A szűrőanyag számos előnnyel rendelkezik, beleértve az antimikrobiális tulajdonságokat, amelyek megakadályozzák a membránok eltömődését. Ez jelentős előrelépés a hagyományos szűrőanyagokhoz képest, mivel azok gyakran fertőződnek meg baktériumokkal és gombákkal. A laboratóriumi tesztek során az új anyag sokkal több szennyező anyagot volt képes eltávolítani, mint a széles körben használt aktív szén vagy granulált aktív szén.

Háztartásokban hozzáférhető megoldás lesz

A kutatók további fejlesztéseket terveznek, hogy a PFA-szűrő anyag még tartósabb és könnyebben hozzáférhető legyen. A selymet jelenleg textilipari melléktermékekből szerzik be, de globális vízszűrési igények kielégítéséhez más, olcsóbb fehérjeforrások is szükségesek lehetnek. Először valószínűleg otthoni használatra fejlesztik majd, például csaptelepre szerelhető szűrőként. Idővel akár állami vízszűrő rendszerekhez is alkalmazható lehet, de csak alapos tesztelés után, hogy ne vezessen újabb szennyeződésekhez – fejtegeti az MIT tanulmánya.

„A legtöbb jelenlegi anyag egyetlen szennyezéscsoportot céloz meg, de mi az elsők között vagyunk, akik egyszerre több problémát is kezelnek” – hangsúlyozta Zhang. Hozzátette: az anyag legnagyobb előnye, hogy mind a selyem, mind a cellulóz élelmiszeripari minőségű összetevőnek számít, így a szennyezés valószínűsége minimális. Ha az MIT által kifejlesztett szűrő gazdaságosan tömeggyártásba kerül, akkor forradalmi változásokat hozhat a víztisztítás terén. Ez nemcsak a környezeti fenntarthatóságot növelné, hanem hozzájárulna a globális vízszennyezési problémák megoldásához is.

Főoldali kép: MIT