Vědci proměnili průmyslový odpad v levné řešení za 25 rupií, které čistí řeky od toxických barviv

Vědci z Národního institutu technologie (NIT) Rourkela v Indii vyvinuli inovativní a cenově dostupné řešení pro čištění řek od toxických barviv, která pocházejí z průmyslového odpadu.

Vědci z Národního institutu technologie (NIT) Rourkela v Indii vyvinuli inovativní a cenově dostupné řešení pro čištění řek od toxických barviv, která pocházejí z průmyslového odpadu. Tým pod vedením profesorky Sunipy Bhattacharyya z katedry keramického inženýrství, spolu s výzkumnými pracovníky Susantem Mohapatrou a Souravem Ranjanem Satpathym, vytvořil keramický adsorbent na bázi odpadních materiálů, konkrétně popílku, granulované vysokopecní strusky (GGBS) a kaolinového jílu.

Popílek je vedlejším produktem spalování uhlí v tepelných elektrárnách, zatímco GGBS vzniká při výrobě oceli. Oba materiály se hromadí v obrovských množstvích a jejich bezpečná likvidace představuje značnou výzvu. Indie například v letech 2024-25 vyprodukovala přes 340 milionů tun popílku. Využití těchto odpadních materiálů nejenže snižuje náklady na výrobu adsorbentu, ale také řeší problém jejich skladování. Popílek a struska navíc obsahují oxid křemičitý a oxid hlinitý, sloučeniny, které pomáhají keramickým materiálům držet pohromadě a účinně zachycovat znečišťující látky.

Proces čištění je jednoduchý: když voda znečištěná barvivem, jako je Methylenová modř, prochází keramickým adsorbentem, molekuly barviva se na jeho povrchu zachytí. Tím se barvivo odstraní z vody. Tato metoda je navržena s ohledem na malé a střední textilní podniky, které si často nemohou dovolit drahé čisticí systémy. Významným aspektem výzkumu je použití surového kaolinového jílu namísto tepelně upraveného metakaolinu, což eliminuje energeticky náročný krok zahřívání a činí proces udržitelnějším a nákladově efektivnějším.

Znečištění barvivy má výrazný dopad na životní prostředí. Odpadní voda z textilního průmyslu může do řek zanášet barviva, povrchově aktivní látky, soli a těžké kovy, což činí vodu nevhodnou pro zavlažování a ohrožuje vodní život. Odhaduje se, že 10 až 15 procent barviv použitých při zpracování textilu se neváže na látku a místo toho se dostává do odpadních vod. Methylenová modř se navíc může rozkládat na potenciálně karcinogenní aromatické sloučeniny.

Laboratorní testy ukázaly, že keramický adsorbent odstranil více než 95 procent barviva Methylenová modř z kontaminované vody. Náklady na jeho výrobu se pohybují kolem 25 až 50 rupií za kilogram, což je výrazně levnější než mnoho konvenčních čisticích materiálů. Tato kombinace vysoké účinnosti a nízkých nákladů činí inovaci velmi významnou. Výzkum byl publikován v časopise ChemistrySelect a je v souladu s cíli udržitelného rozvoje OSN: SDG 6 (Čistá voda a hygiena) a SDG 12 (Odpovědná spotřeba a výroba).

Tým nyní plánuje tvarovat adsorbent do porézních forem a testovat jej proti širší škále znečišťujících látek, nejen proti Methylenové modři. Pokud bude další kolo testování úspěšné, mohla by se tato myšlenka uplatnit i mimo jeden region nebo průmysl, jelikož uhlí a ocelový odpad jsou v Indii dostupné ve velkém množství. Studie NIT Rourkela tak představuje jasnou ukázku cirkulárního myšlení: dva materiály považované za průmyslovou zátěž se spojily do třetího, který řeší zcela odlišný environmentální problém.