Un gruppo di ricercatori australiani ha realizzato un nuovo materiale in grado di bonificare l’ambiente dal mercurio.
I risultati dello studio sono stati pubblicati recentemente sulla rivista Angewandte Chemie International Edition.
Immagine 1 - Dalla combinazione di due prodotti di scarto i ricercatori hanno realizzato un nuovo materiale in grado di rimuovere il mercurio dall’acqua. Credits: Ashton Claridge/Flinders University, Immagine fornita dall’autore.
Il materiale è stato realizzato utilizzando materiali di scarto industriali e le bucce d’arancia. Lo zolfo-limonene polisolfuro cambia colore mentre ingloba il mercurio rendendo quindi possibile un controllo visivo della sua efficacia.
Il mercurio è una neurotossina e può causare dei ritardi nello sviluppo dei feti durante la gravidanza.
Negli esseri umani mangiare pesce rappresenta la principale modalità di ingestione del mercurio.
Infatti, il mercurio si accumula nei tessuti animali ed è possibile trovarne un livello elevato e potenzialmente tossico nei pesci poiché si trovano in cima alla catena alimentare. Il bioaccumulo di mercurio negli esseri umani può causare gravi problemi di salute e, per tale motivo, è caldamente sconsigliato alle donne in gravidanza di consumare grandi quantità di alcuni tipi di pesce (ad es.: tonno e pesce spada). A partire dalla rivoluzione industriale la concentrazione di mercurio negli oceani è aumentata del 10% e tuttora continua ad aumentare.
In Australia le principali fonti di mercurio che contaminano l’acqua sono rappresentate dai sistemi e dalle infrastrutture per l’erogazione dell’acqua pubblica, dagli impianti delle aziende manifatturiere, dagli impianti dell'industria mineraria, dagli impianti di estrazione di petrolio e gas naturale e dagli impianti per la produzione di energia elettrica. Il nuovo materiale rimuove il mercurio dall’acqua e dal suolo e per di più è realizzato a partire da prodotti industriali di scarto. Pertanto tale materiale rende possibile la pulizia dell’ambiente senza l’utilizzo di nuove risorse, materiale quindi sostenibile.
Il limonene, un prodotto naturale
Lo zolfo-limonene polisolfuro è un polimero formato da zolfo e limonene. Lo zolfo è l’elemento conosciuto per il caratteristico odore di uova marce quando combinato insieme all’idrogeno da origine all’acido solfidrico. Il limonene è presente nell’olio essenziale delle bucce d’arancia e in altri agrumi.
Immagine 2 - Zolfo-limonene polisolfuro. Justin Chalker, Immagine fornita dall'autore.
Entrambi sono “prodotti” di scarto. L’industria petrolifera produce ogni anno tra i 60 e i 70 milioni di tonnellate di zolfo. In giro per il pianeta vengono prodotte ogni anno montagne di zolfo, inutilizzate.
L’industria per la trasformazione degli agrumi ogni anno produce oltre 70 tonnellate di limonene. Trovare un uso per entrambi questi materiali rappresenta un importante contributo per la realizzazione di materiali sostenibili.
La maggioranza dei polimeri (plastiche, gomme, vernici, isolanti ecc.) sono derivati dal petrolio, una risorsa limitata. Identificare quindi nuove sorgenti è una questione critica per la produzione sostenibile di polimeri.
In un'ottica di valorizzazione dei rifiuti è previsto che vengano trovati nuovi impieghi ai sottoprodotti industriali che altrimenti sarebbero destinati ad accumularsi nell'ambiente come rifiuti. Il nuovo polimero contribuisce a ridurre i rifiuti poiché è composto esclusivamente da sottoprodotti industriali: lo zolfo e il limonene, non sono infatti necessari ulteriori elementi.
Bonificare l’acqua dal mercurio
All'inizio del progetto, i ricercatori sono stati interessati alla realizzazione di un nuovo polimero utilizzando dei materiali disponibili in grandi quantità e soprattutto sostenibili. Recentemente alcuni rapporti hanno descritto l’impiego dello zolfo e del limonene come materie prime per la produzione di diversi tipi di polimeri. I ricercatori hanno voluto quindi verificare la possibilità di utilizzare lo zolfo ed il limonene in uno stesso polimero.
La “fusione” chimica di questi due sottoprodotti industriali si è dimostrata estremamente semplice. La sorpresa è arrivata quando il team di ricercatori ha studiato il comportamento tra il nuovo materiale ed i metalli. Poiché il polimero possiede un’elevata quantità di zolfo era stato previsto che tale materiale avrebbe avuto una grande affinità per i metalli che creano legami con lo zolfo.
Un singolo trattamento con il polimero è stato in grado di rimuovere oltre il 50% del mercurio presente nell'acqua. Possono essere effettuati ulteriori trattamenti per ridurre i livelli di mercurio fino a rendere l’acqua potabile.
Il nuovo materiale, se paragonato ai materiali attualmente utilizzati per la bonifica delle acque contaminate da mercurio, è economico. Inoltre quando il materiale entra in contatto con il mercurio cambia colore. I ricercatori non si aspettavano che il nuovo materiale cambiasse colore durante l'uso: tale caratteristica può essere utilizzata per vedere immediatamente se è presente del mercurio in acqua.
I risultati dello studio sono stati pubblicati recentemente sulla rivista Angewandte Chemie International Edition.
Immagine 1 - Dalla combinazione di due prodotti di scarto i ricercatori hanno realizzato un nuovo materiale in grado di rimuovere il mercurio dall’acqua. Credits: Ashton Claridge/Flinders University, Immagine fornita dall’autore.
Il materiale è stato realizzato utilizzando materiali di scarto industriali e le bucce d’arancia. Lo zolfo-limonene polisolfuro cambia colore mentre ingloba il mercurio rendendo quindi possibile un controllo visivo della sua efficacia.
Il mercurio è una neurotossina e può causare dei ritardi nello sviluppo dei feti durante la gravidanza.
Negli esseri umani mangiare pesce rappresenta la principale modalità di ingestione del mercurio.
Infatti, il mercurio si accumula nei tessuti animali ed è possibile trovarne un livello elevato e potenzialmente tossico nei pesci poiché si trovano in cima alla catena alimentare. Il bioaccumulo di mercurio negli esseri umani può causare gravi problemi di salute e, per tale motivo, è caldamente sconsigliato alle donne in gravidanza di consumare grandi quantità di alcuni tipi di pesce (ad es.: tonno e pesce spada). A partire dalla rivoluzione industriale la concentrazione di mercurio negli oceani è aumentata del 10% e tuttora continua ad aumentare.
In Australia le principali fonti di mercurio che contaminano l’acqua sono rappresentate dai sistemi e dalle infrastrutture per l’erogazione dell’acqua pubblica, dagli impianti delle aziende manifatturiere, dagli impianti dell'industria mineraria, dagli impianti di estrazione di petrolio e gas naturale e dagli impianti per la produzione di energia elettrica. Il nuovo materiale rimuove il mercurio dall’acqua e dal suolo e per di più è realizzato a partire da prodotti industriali di scarto. Pertanto tale materiale rende possibile la pulizia dell’ambiente senza l’utilizzo di nuove risorse, materiale quindi sostenibile.
Il limonene, un prodotto naturale
Lo zolfo-limonene polisolfuro è un polimero formato da zolfo e limonene. Lo zolfo è l’elemento conosciuto per il caratteristico odore di uova marce quando combinato insieme all’idrogeno da origine all’acido solfidrico. Il limonene è presente nell’olio essenziale delle bucce d’arancia e in altri agrumi.
Immagine 2 - Zolfo-limonene polisolfuro. Justin Chalker, Immagine fornita dall'autore.Entrambi sono “prodotti” di scarto. L’industria petrolifera produce ogni anno tra i 60 e i 70 milioni di tonnellate di zolfo. In giro per il pianeta vengono prodotte ogni anno montagne di zolfo, inutilizzate.
L’industria per la trasformazione degli agrumi ogni anno produce oltre 70 tonnellate di limonene. Trovare un uso per entrambi questi materiali rappresenta un importante contributo per la realizzazione di materiali sostenibili.
La maggioranza dei polimeri (plastiche, gomme, vernici, isolanti ecc.) sono derivati dal petrolio, una risorsa limitata. Identificare quindi nuove sorgenti è una questione critica per la produzione sostenibile di polimeri.
In un'ottica di valorizzazione dei rifiuti è previsto che vengano trovati nuovi impieghi ai sottoprodotti industriali che altrimenti sarebbero destinati ad accumularsi nell'ambiente come rifiuti. Il nuovo polimero contribuisce a ridurre i rifiuti poiché è composto esclusivamente da sottoprodotti industriali: lo zolfo e il limonene, non sono infatti necessari ulteriori elementi.
Bonificare l’acqua dal mercurio
All'inizio del progetto, i ricercatori sono stati interessati alla realizzazione di un nuovo polimero utilizzando dei materiali disponibili in grandi quantità e soprattutto sostenibili. Recentemente alcuni rapporti hanno descritto l’impiego dello zolfo e del limonene come materie prime per la produzione di diversi tipi di polimeri. I ricercatori hanno voluto quindi verificare la possibilità di utilizzare lo zolfo ed il limonene in uno stesso polimero.
La “fusione” chimica di questi due sottoprodotti industriali si è dimostrata estremamente semplice. La sorpresa è arrivata quando il team di ricercatori ha studiato il comportamento tra il nuovo materiale ed i metalli. Poiché il polimero possiede un’elevata quantità di zolfo era stato previsto che tale materiale avrebbe avuto una grande affinità per i metalli che creano legami con lo zolfo.
Un singolo trattamento con il polimero è stato in grado di rimuovere oltre il 50% del mercurio presente nell'acqua. Possono essere effettuati ulteriori trattamenti per ridurre i livelli di mercurio fino a rendere l’acqua potabile.
Il nuovo materiale, se paragonato ai materiali attualmente utilizzati per la bonifica delle acque contaminate da mercurio, è economico. Inoltre quando il materiale entra in contatto con il mercurio cambia colore. I ricercatori non si aspettavano che il nuovo materiale cambiasse colore durante l'uso: tale caratteristica può essere utilizzata per vedere immediatamente se è presente del mercurio in acqua.
Lo zolfo-limonene polisolfuro diventa di colore giallo quando entra in contatto con il mercurio (Hg). Credits: Justin Chalker.
Gli studi preliminari di tossicità indicano che lo zolfo-limonene polisolfuro non è tossico. Questo aspetto è molto importante soprattutto per l’utilizzo del materiale all’interno degli ecosistemi naturali come i fiumi, i laghi e gli oceani.
Attualmente i ricercatori stanno analizzando la possibilità di commercializzare la tecnologia. Gli sforzi sono indirizzati nella ricerca di partner industriali e agenzie per la protezione dell’ambiente al fine di utilizzare il materiale per la bonifica degli ambienti su larga scala.
I ricercatori hanno come obiettivo l’eliminazione del mercurio dalle acque sotterranee e dal suolo. Il materiale potrebbe diventare l’elemento base per realizzare dei filtri in grado di garantire la potabilità dell’acqua.
I ricercatori australiani auspicano che il loro lavoro possa diventare fonte di ispirazione per altri scienziati ed ingegneri. Affrontare in maniera seria le sfide sempre più complesse nel campo della sostenibilità ambientale passa anche dalla realizzazione di nuovi materiali realmente sostenibili.
Gli studi preliminari di tossicità indicano che lo zolfo-limonene polisolfuro non è tossico. Questo aspetto è molto importante soprattutto per l’utilizzo del materiale all’interno degli ecosistemi naturali come i fiumi, i laghi e gli oceani.
Attualmente i ricercatori stanno analizzando la possibilità di commercializzare la tecnologia. Gli sforzi sono indirizzati nella ricerca di partner industriali e agenzie per la protezione dell’ambiente al fine di utilizzare il materiale per la bonifica degli ambienti su larga scala.
I ricercatori hanno come obiettivo l’eliminazione del mercurio dalle acque sotterranee e dal suolo. Il materiale potrebbe diventare l’elemento base per realizzare dei filtri in grado di garantire la potabilità dell’acqua.
I ricercatori australiani auspicano che il loro lavoro possa diventare fonte di ispirazione per altri scienziati ed ingegneri. Affrontare in maniera seria le sfide sempre più complesse nel campo della sostenibilità ambientale passa anche dalla realizzazione di nuovi materiali realmente sostenibili.
fonte:lswn.it
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