Şekere Dayalı Bu Ucuz Süzgeç Zehirli Su Yollarını Temizlemeye Yardımcı Olabilir

Nihayet bazı ciddi kirleticiler çözülüyor.

Bilim insanları, yüksek oranda zehirli bir endüstriyel kirleticiyi sudan ayıran ucuz bir malzeme geliştirdiler.

Süzme malzemesi, doğal şekilde ortaya çıkan bir şeker molekülünün bir polimere dönüştürülmesiyle yapılıyor ve büyük bir kirlenme sorunuyla mücadele etme konusunda mevcut süzme teknolojimizden çok daha iyi verim sağlıyor.

Endüstriyel kirleticiler, endüstriyel bölgelerin yakınında bulunan insan toplulukları için büyük sorunlara sebep oluyor. ABD’de, Hoosick Falls, New York ve Bennington, Vermont, 2016 yılında içme sularının kimyasal olarak kirlenmesi sebebiyle acil durum ilan etti.

Esas suçlu, PFOA şeklinde de kısaltılabilen perflüoroknatik asitti.

PFOA, yapışkan olmayan arkadaşımız TEFLON’un üretiminde tarih boyunca kullanılan bir moleküldür ve halılar, gıda paketlemesi ve hatta diş ipi için bir su ve yağ iticisi olarak kullanılır.

Fakat lekesiz ve yapışmayan hayatımız için ödenen ciddi bir bedel bulunuyor.

PFOA canlılar için zehirlidir ve bir kez çevreye yayıldığında asla bozunmaz. Bu durum, su kalitesini iyileştirmek için elimizde bulunan tek hareket biçiminin, PFOA’yı bulaştığı su yollarından temizlemek olduğu anlamına geliyor.

Bilim insanları, basit bir şeker molekülü olan beta siklodekstrinden yeni bir polimer madde oluşturdular. Madde, PFOA’yı sudan temizleme konusunda aktifleştirilmiş karbon gibi yaygın olarak kullanılan süzme malzemelerinden on kat daha verimli (aynı şey şimdi osuruk emen iç çamaşırlarında kullanılıyor).

Illinois Northwestern Üniversitesi’nden baş araştırmacı William Dichtel şöyle söylüyor: “Bizim malzememiz, kirleticiyi sudan tamamen çıkarıyor. Polimer, PFOA’ya güçlü şekilde bağlanan bölgeler içeriyor. Bunlar daha sonra, son derece düşük yoğunluklarda olduğu zaman bile bu kirleticiyi sudan ayırıyor”

Beta siklodekstrin, mısır nişastasından elde edilen ve doğal olarak oluşan, biyolojik olarak yenilenebilir bir şeker molekülüdür. Siklodekstrin, çapraz bağlama olarak bilinen bir işlem yardımıyla moleküllerin diğer moleküle bağlanmasıyla bir polimere dönüştürülüyor. Beta sislodekstrin oranını çapraz bağlamaya mükemmel hale getirmek, süzme verimini en fazlaya çıkarmanın anahtarı.

Siklodekstrinler, isminden de anlaşılacağı gibi bir çember şeklinde bir araya gelen şeker moleküllerinden meydana geliyor. Beta sislodekstrinin çembere benzer yapısı, PFOA moleküllerini yakalamak ve onlara tutunmak için mükemmel boyutlu olan moleküler bir kova oluşturuyor.

Siklodekstrinin daha büyük veya daha küçük boşluklar ile değiştirilmesiyle, malzemenin diğer kirleticileri hedeflemesi programlanabiliyor.

“Bulgularımız, bu polimer türünün sahip olduğu seçiciliğin, ilgili kirleticileri hedef almak amacıyla ısmarlanabildiğini gösteriyor. Biz burada PFOA’yı seçtik,” diyor Dichtel.

Çok küçük miktarlarda beta sislodekstrin polimeri bile, PFOA seviyelerini Çevre Koruma Dairesi’nin tavsiye ettiği trilyon başına 70 parça sınırının altına indirebiliyor. Bu miktar, olimpik boyutlu 14 yüzme havuzunda bir çay kaşığı PFOA bulunmasına eşit.

Bilim insanları yaptıkları çalışmada, litre başına bir miligram yoğunluğundaki (kirlenmiş su kaynaklarına benzer olan) PFOA ile kirlenmiş suyu, litre başına 10 nanogram kadar düşük yoğunluklara dönüştürmeyi başardı; bu miktar, ABD Çevre Koruma Dairesi’nin tavsiye ettiği sınırların çok daha altında.

En iyi verim gösteren polimerler, PFOA’nın yüzde 95’e kadarını 13.5 saatte temizleyebiliyor.

Polimerin çok daha iyi olan bir yönü de, sadece metanol ile oda sıcaklığında yıkanarak birçok defa kullanılabilmesi. Bir diğer önemli nokta da, hümik aside dayanıklı olması. Doğal organik madde bileşeni olan bu asit, su yollarında yaygın şekilde blunuyor ve aktifleştirilmiş karbon süzgeçlerin çalışmasını durduruyor.

Bilim insanları, çok yakında bu maddeyi ticâri bir ürüne dönüştürmeyi umuyorlar ve malzemeyi üretip dağıtmak amacıyla yeni bir şirket kurdular.

Bulgular Journal of the American Chemical Society bülteninde yayınlandı.

 

 

 

 

ScienceAlert

Bunları da okumak isteyebilirsiniz...

Bir cevap yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir