Çevre Dostu Kompozit Katalizör ve Ultrason, Kirleticileri Sudan Uzaklaştırıyor
Jae-woo Choi’nin araştırma ekibi ve Kore Bilim ve Teknoloji Enstitüsü Su Döngüsü Araştırma Merkezi’nden Dr. Kyung Jung (KIST, başkanı: Byung-gwon Lee), endokrin bozucular olarak bilinen kirletici maddeleri ve çevresel hormonları etkin bir şekilde gidermek için ortak bir tarımsal yan ürün kullanan bir atık su arıtma işlemi geliştirdiklerini duyurdu.
Herhangi bir endüstriyel şantiyede kaçınılmaz olarak üretilen kanalizasyon ve atık su, sıklıkla büyük miktarda kirletici madde ve çevresel hormonlar (endokrin bozucular) içerir. Çevresel hormonlar kolayca parçalanmadığından, sadece çevre üzerinde değil insan vücudu üzerinde de önemli olumsuz etkiye sahip olabilirler. Bunu önlemek için çevresel hormonları çıkarmanın bir yolu gereklidir.
Kanalizasyon ve atık suyu işlemek için kullanılan mevcut katalizörün performansı zamanla önemli ölçüde düşer. Koşullar göz önüne alındığında yüksek verimin elde edilmesi zor olduğundan, mevcut sürecin en büyük dezavantajı yüksek maliyettir. Ayrıca, şu ana kadar yapılan araştırmalar çoğunlukla tek maddeli katalizörlerin geliştirilmesine ve performanslarının arttırılmasına odaklanmıştır. Çevresel hormonları kanalizasyon ve atık sudan uzaklaştırabilen çevre dostu nanokompozit katalizörlerin geliştirilmesi konusunda çok az araştırma yapılmıştır.
Jae-woo Choi ve Dr. Kyung-won Jung başkanlığındaki KIST araştırma ekibi, çevre dostu olan ve tarımsal yan ürünlerden yapılan biochar’ı, kirletici maddeleri ve çevresel hormonları etkin bir şekilde gideren bir atıksu arıtma işlemi geliştirmek için kullandı. Ekip, hem çevre dostu hem de ekonomik olan bir biochar** oluşturmak için pirinç hasadı sırasında atılan pirinç kabuklarını kullandı. Biochar yüzeyi nano birleşik oluşturmak üzere nano boyutlu manganez dioksit ile kaplanmıştır. Biochar-nanokompozit katalizörün yüksek verimliliği ve düşük maliyeti, biochar ve manganez dioksitin avantajlarının kombinasyonuna dayanır.
KIST ekibi, oldukça aktif, kolay bir şekilde kopyalanabilen ve stabil bir katalizör oluşturmak için nanokompozit sentezlerken yüksek ısı ve basınç kullanan bir tür mineral sentezi olan hidrotermal yöntemi kullandı. Katalizöre üç boyutlu tabakalı bir yapı vermenin, oluşturulan geniş yüzey alanı nedeniyle gelişmiş oksidasyon işleminin (AOP) yüksek etkinliği ile sonuçlandığı doğrulandı.
Mevcut katalizörün çevresel bir hormon olan Bisfenol A’nın (BPA) sadece yüzde 80’ini uzaklaştırabildiği aynı koşullar altında kullanıldığında, KIST ekibi tarafından geliştirilen katalizör bir saatten az bir sürede yüzde 95’in üzerinde uzaklaştırdı. Özellikle, ultrasonla (20kHz) birleştirildiğinde, tüm BPA izlerinin 20 dakikadan daha az bir sürede tamamen çıkarıldığı doğrulandı. Birçok tekrarlanan testten sonra bile, BPA giderim oranı sürekli olarak yüzde 93 civarında kalmıştır.
KIST Su Döngüsü Araştırma Merkezi’nden Dr. Kyung-won Jung “Bu çalışma ile geliştirilen katalizör, ortak bir tarımsal yan üründen faydalanıyor. Bu nedenle, alternatif maddeler üzerinde ek araştırma yapılmasının, çeşitli organik atık biyokütlesinden türetilen katalizörlerin gelişmesine yol açacağını umuyoruz.” Yine KIST Su Döngüsü Araştırma Merkezi’nden Dr. Jae-woo Choi, “Süreç optimizasyonuna ve artan temizleme oranlarına ulaşmayı hedefleyen gelecekteki çalışmaların, gelişim için hem çevre dostu hem de düşük maliyetli bir çevresel hormon giderme sistemi sunacağına dair büyük umutlarımız var.”
** Biochar: kollektif olarak sınırlı oksijenin olduğu koşullar altında çeşitli türlerde biyokütle veya odun türlerinin termal ayrıştırılması yoluyla oluşturulabilecek maddeleri ifade eder.
Kaynak: sciencedaily.com
