Utafiti umetoa nyenzo mpya ambayo inaweza kufyonza hewa na maji vichafuzi na inaweza kuwa mbadala wa gharama nafuu endelevu kwa kaboni iliyoamilishwa inayotumika sasa
Uchafuzi hufanya yetu sayari ardhi, maji, hewa na viambajengo vingine vya mazingira vichafu, si salama na visivyofaa kutumika. Uchafuzi husababishwa na kuanzishwa kwa bandia au kuingia kwa uchafu kwenye mazingira asilia. Uchafuzi ni ya aina mbalimbali; mfano ardhi uchafuzi wa mazingira husababishwa zaidi na utupaji wa kaya au taka na taka za viwandani na makampuni ya kibiashara. Maji uchafuzi wa mazingira husababishwa wakati vitu vya kigeni vinaletwa maji ni pamoja na kemikali, maji taka maji, dawa na madini ya mbolea kama zebaki. Uchafuzi wa hewa husababishwa na chembechembe za hewa kutoka kwa mafuta yanayowaka, kama masizi, yenye mamilioni ya chembe ndogo zinazoelea angani. Aina nyingine ya kawaida ya uchafuzi wa hewa ni gesi hatari, kama vile dioksidi sulfuri, monoksidi kaboni, oksidi za nitrojeni na mivuke ya kemikali. uchafuzi wa hewa inaweza pia kuchukua umbo la gesi chafuzi (kama vile kaboni dioksidi au dioksidi sulfuri) na kusaidia kuongeza joto kwa sayari kupitia athari ya chafu. Aina nyingine ya uchafuzi wa mazingira ni uchafuzi wa kelele wakati sauti inayotoka kwa ndege, tasnia au vyanzo vingine inafikia viwango vya hatari.
Licha ya juhudi kubwa ambazo zimefanywa katika miaka ya hivi karibuni za kusafisha mazingira, uchafuzi wa mazingira bado ni tatizo kubwa na unaleta hatari zinazoendelea kwa afya, na kuathiri watu milioni 200 duniani kote. Matatizo ni makubwa zaidi katika ulimwengu unaoendelea, ambapo vyanzo vya jadi vya uchafuzi wa mazingira kama vile uzalishaji wa viwandani, usafi wa mazingira duni, usimamizi duni wa taka, vimechafuliwa. maji vifaa na mfiduo wa uchafuzi wa hewa ya ndani kutoka kwa nishati ya mimea huathiri idadi kubwa ya watu. Hata katika nchi zilizoendelea, hata hivyo, uchafuzi wa mazingira unaendelea, hasa miongoni mwa sekta maskini zaidi za jamii. Ingawa hatari kwa ujumla ni kubwa katika nchi zinazoendelea, ambapo umaskini, vikwazo vya kiuchumi kwa kutumia teknolojia na sheria dhaifu za mazingira huchanganyika na kusababisha viwango vya juu vya uchafuzi wa mazingira. Hatari hii inachangiwa zaidi na kutokuwa salama maji, usafi duni, usafi duni na uchafuzi wa hewa ndani ya nyumba. Uchafuzi wa mazingira una madhara kwa watoto ambao hawajazaliwa na wanaokua, na umri wa kuishi unaweza kuwa mdogo hadi miaka 45 kwa sababu ya saratani na magonjwa mengine. Uchafuzi wa hewa na maji ni muuaji wa kimya kimya na inadhaniwa kuathiri vibaya yetu sayari na kwa upande wa wanadamu. Hewa tunayopumua ina muundo wa kemikali wa uhakika ambao ni asilimia 99 ya nitrojeni, oksijeni, mvuke wa maji na gesi ajizi. Uchafuzi wa hewa hutokea wakati vitu ambavyo kwa kawaida havijaongezwa kwenye hewa. Chembe chembe - chembe kigumu na matone ya kioevu yanayopatikana angani na kutolewa kutoka kwa mitambo ya nguvu, tasnia, magari na moto - sasa inapatikana kila mahali katika miji na hata maeneo ya mijini. Pia, mamilioni ya tani za uchafu wa viwandani hutolewa ulimwenguni maji kila mwaka. Chembe chembe na rangi ni sumu kali kwa mazingira, mfumo ikolojia na kwa binadamu.
Njia na taratibu mbalimbali hutumiwa mara kwa mara kwa ajili ya kukabiliana na hewa na maji uchafuzi wa mazingira, ikiwa ni pamoja na kuchujwa, kubadilishana ioni, kuganda, mtengano, adsorptionetc na kila moja ya njia hizi huonyesha viwango tofauti vya mafanikio. Inapolinganishwa, adsorption inachukuliwa kuwa inayowezekana zaidi kwa sababu ya kuwa rahisi, rahisi kufanya kazi, kuwa na ufanisi wa juu, urahisi wa kutumia, nk. Miongoni mwa adsorbents mbalimbali, katika upunguzaji wa uchafuzi wa hewa na taka. maji, kaboni iliyoamilishwa ndicho kitangazaji kinachotumiwa zaidi. Pia huitwa mkaa ulioamilishwa, ni aina ya kaboni iliyochakatwa ili kuwa na vinyweleo vidogo, vya ujazo wa chini ambavyo huongeza eneo la uso linalopatikana kwa adsorption au athari za kemikali. Kwa kweli, kaboni iliyoamilishwa ni kiwango cha dhahabu katika adsorbents. Carbon ina mshikamano wa asili kwa kikaboni vichafuzi kama vile benzene, ambayo hufungamana na uso wake. "Ukiamilisha" kaboni yaani kuivuta kwa nyuzi joto 1,800 hutengeneza vinyweleo vidogo na mifuko inayoongeza eneo lake la uso. Dawa za kuulia wadudu, klorofomu, na vichafuzi vingine huteleza kwenye mashimo ya sega hili la asali na kushikilia kwa kasi. Pia, hakuna kaboni inayosalia ndani ya maji baada ya kutibiwa vizuri. Mitambo ya kutibu maji katika nchi zinazoendelea kama vile Uchina na India hutumia kaboni iliyoamilishwa mara kwa mara. Vile vile, kaboni iliyoamilishwa ina sifa maalum ambayo husaidia katika kuondoa misombo tete, harufu, na vichafuzi vingine vya gesi kutoka kwa hewa. Jinsi inavyofanya kazi ni moja kwa moja. Kuna kasoro chache za kaboni iliyoamilishwa, kwanza ni ghali sana na ina maisha mafupi ya rafu kwani inaweza kutumika tu hadi vinyweleo vyake vijae - ndiyo maana inabidi ubadilishe kichujio mara kwa mara. Mkaa ulioamilishwa pia ni vigumu kuzalisha upya na ufanisi wake hupungua kwa muda. Hazifai katika kuondoa uchafuzi huo ambao hauvutiwi na kaboni au bakteria ya pathogenic na virusi.
Njia mbadala ya kiuchumi na endelevu
Katika utafiti wa hivi majuzi uliochapishwa katika Mipaka katika Kemia, watafiti wameunda nyenzo za bei nafuu na endelevu kwa ajili ya kukabiliana na uchafuzi wa hewa na maji. Nyenzo hii mpya ya "kijani" ya porous iliyotolewa kutoka kwa taka ngumu na nyingi kikaboni polima asilia inaonekana kuwa ya kutegemewa sana katika suala la kutangaza uchafuzi katika maji machafu na hewa inapolinganishwa na kaboni iliyoamilishwa na inatambulishwa kama "mbadala ya kiuchumi". Kitangazo hiki kipya cha "kijani" ni mchanganyiko wa malighafi iliyojaa kiasili - polisakaridi iitwayo alginati ya sodiamu ambayo inaweza kutolewa kutoka kwa mwani na mwani - kwa viwandani kwa bidhaa - mafusho ya silika (kwa bidhaa ya usindikaji wa aloi ya chuma ya silicon). Iliundwa kwa urahisi sana na kuunganishwa na sifa za gel ya alginati na kwa mtengano wa porosity ya sodiamu-bicarbonate kudhibitiwa kwa joto la chini kwa urefu tofauti wa mizani. Kwa majaribio katika uchafuzi wa maji machafu, rangi ya bluu ilitumiwa kama kichafuzi cha mfano. Ilionekana kwamba nyenzo mpya ya mseto ilitangaza na kuondoa rangi kwa ufanisi wa karibu asilimia 94, ambayo ilikuwa ya kutia moyo sana. Hata viwango vya juu sana vya rangi hii viliondolewa. Nyenzo hii ilionyesha uwezo wa kutia moyo wa kunasa chembe chembe kutoka kwa moshi wa moshi wa dizeli. Utafiti ulioongozwa na Dk.ElzaBontempi kutoka Chuo Kikuu cha Brescia, Italia, unahitimisha kuwa nyenzo hii iliweza kuchukua nafasi ya kaboni iliyoamilishwa kwa ufanisi sana katika uwezo wake wa kunasa chembechembe zote hewani na pia. kikaboni uchafuzi wa mazingira katika maji machafu hivyo kupunguza uchafuzi wa mazingira.
Hii ni kazi ya kusisimua, kwani nyenzo hii mpya inatolewa kwa njia ya ubunifu sana na ya gharama nafuu kutoka kwa polima nyingi kiasili na taka za viwandani ambazo hata hivyo hutupwa kila wakati. Nyenzo hii mpya inaitwa "kikaboni-mseto isokaboni” si tu kwamba ni gharama ya chini, pia ni endelevu na inayoweza kurejeshwa na inaweza kweli kuondoa kaboni iliyoamilishwa na kuwa chaguo linalopendelewa. Hata ilitumia nishati kidogo wakati inazalishwa (nishati "iliyojumuishwa") na hivyo kuacha alama ya chini ya kaboni. Nyenzo hii pia inajitengenezea uthabiti na haihitaji matibabu ya joto katika halijoto ya juu na pia inaweza kuongezwa kwa majaribio tofauti. Majaribio yanayoendelea yanaonyesha zaidi kuwa inaweza kuhifadhiwa katika hali ya mazingira na inakuwa dhabiti zaidi baada ya muda bila kudhalilisha hata kidogo. Kwa hivyo, ni rahisi sana na inaweza kuwa na anuwai ya matumizi katika uchujaji wa hewa na maji. Hilo hutokeza tumaini kubwa la kupambana na uchafuzi wa hewa na maji na kulinda dunia mama na pia wanadamu.
***
{Unaweza kusoma karatasi asili ya utafiti kwa kubofya kiungo cha DOI kilichotolewa hapa chini katika orodha ya (vyanzo) vilivyotajwa}
Chanzo (s)
Zanoletti A et al. 2019. Nyenzo Mpya ya Mseto yenye Vinyweleo Inayotokana na Silika Moshi na Alginate kwa Kupunguza Vichafuzi Endelevu. Mipaka katika Kemia. 6. https://doi.org/10.3389/fchem.2018.00060
