Waterfiltratiesysteem werd ontwikkeld met alleen groente- en fruitschillen

Dit lijkt erop dat we proberen om u enkele genezende kristallen te verkopen, maar het is echt: chemici van universiteiten in de Verenigde Staten, India en Singapore hebben verbazingwekkende, organische en goedkope waterfiltratiemethoden ontwikkeld met betrekking tot celluloseachtig fruit en plantaardig afval. Hoewel ze nog in een beginstadium verkeren, kan hun onderzoek een potentiële game-changer zijn, vooral voor de ongeveer 780 miljoen mensen wereldwijd die geen toegang hebben tot een verbeterd watersysteem.

De kern van deze opkomende strategie is een chemisch proces dat adsorptie wordt genoemd - wat geen typefout is - maar feitelijk een uniek, alleen oppervlaktelaag, materiaalbindend proces dat zich onderscheidt van absorptie. Je kunt zo denken: wanneer een spons water absorbeert, dringt dat water door het hele volume, terwijl bij adsorptie het materiaal in kwestie (vast, vloeibaar, gas, wat dan ook) bindt of is toegevoegd naar het oppervlak van het adsorbens, vandaar advertentie -sorption.

Suresh Valiyaveettil, universitair hoofddocent scheikunde aan de Universiteit van Singapore, heeft onderzoek gedaan naar de eigenschappen van deze groente- en fruitschilmaterialen sinds zijn 2015-paper in het tijdschrift Internationale Biodeterioration & Biodegradation. Maar vorige maand publiceerde hij een nieuwe samenwerking met chemicus Cindy Samet, professor in het Dickinson College, over hoe deze dezelfde methoden te geven om algemene scheikunde-studenten te onderbouwen als een laboratoriumoefening.

Dat is hoe gemakkelijk dit is. Je kunt het tieners leren het te doen. Je kunt het in je keuken doen met je knapperige vriend uit de zomer CSA. Een bezoek aan oma en opa deze zomer? Je kunt dit ook met hen doen.

Hoe de fruitfilters werken

Na de procedure vastgesteld door Valiyaveettil in Singapore, verwijderden Samet en haar studenten eerst in water oplosbare onzuiverheden van het oppervlak van de schillen, evenals van adsorberende zaden, eerst door ze te koken en vervolgens door ze te drogen. Ze werden vervolgens verpletterd om hun interactieve oppervlak te vergroten terwijl ze in het vervuilde water zaten.

"We repliceerden de resultaten van het laboratorium van Suresh met avocado en bestudeerden vervolgens nog nooit eerder geteste groente- en fruitschillen en zaden," verklaarde Samet in een verklaring. "Dit is opwindend omdat het waarschijnlijk is dat deze methode van zuivering zijn weg van het laboratorium naar de keuken kan vinden."

Specifiek, zij en haar Dickinson-studenten vonden dat citroenzaden in staat waren om 100 procent van de loodionische verontreinigingen te verwijderen, terwijl citroenschillen 96,4 procent verwijderden. Okra peelings bleek even indrukwekkend, het verwijderen van 100 procent van de loodionen in water. Okra-zaden hebben echter slechts 50 procent verwijderd.

Er is eigenlijk een groeiend aantal van dit onderzoek. Het blijkt dat mango- en sinaasappelschillen enige werkzaamheid hebben bij het verwijderen van loodionen - 99 milligram per gram schil en 75 milligram milligram per gram schil - en ook bij het verwijderen van aanzienlijke hoeveelheden cadmium, nikkel, koper, en anderen. Een onderzoek uit 2012 toonde aan dat zonnebloempitten ongeveer 182 milligram loodionen per gram schil konden trekken.

De hoeveelheid ander wegwerpbaar plantaardig materiaal waar onderzoekers dit mee uitproberen, met spannende resultaten, is een soort van verbijstering; veenmos, abrikozenpitten, dennen, hennepvezels (hel, ja), bamboepalmpoeder, zoiets als druivenbagasse.

Het is veel om op te nemen, maar de kerngedachte is dat deze materialen uiteindelijk goedkoper zijn en, in de juiste combinatie, even effectief of beter zijn dan industrieel geproduceerde actieve kool die tegenwoordig veel voorkomt in waterfiltratie.

Samet hoopt dat haar werk met haar studenten zal leiden tot iets dat mensen thuis in hun keuken kunnen doen om hun waterkwaliteit over de hele wereld te verbeteren. Maar in de tussentijd is er een hoop basis-experiment om te doen.

"Het is geweldig om een ​​repertoire te hebben van verschillende grote projecten met een soortgelijk thema van voedsel, duurzaamheid en groene chemie," zo stelde ze het in een interview met Dickinson aan het begin van haar project. "Dit onderzoeksgebied geeft ons genoeg om jarenlang mee te werken."