Den samme prosessen som får skorper til å dannes inne i tekanner kan hjelpe til med å fjernenikkelforurensning fra sjøvann, ifølge en ny studie fra øya Ny-Caledonia i Sør-Stillehavet.
Nikkelgruvedrift er Ny-Caledonias hovedindustri, og den lille øya er en av de største produsentene av metallet i verden.Men kombinasjonen av store steinbrudd og store nedbørsmengder gjør at store mengder nikkel, samt bly og andre metaller, havner i farvannet rundt øya.Nikkelforurensning kan være skadelig for menneskers helse ettersom konsentrasjonen i fisk og skalldyr øker etter hvert som de beveger seg oppover i næringskjeden.
Marc Jeannin, en miljøingeniør ved University of La Rochelle i Frankrike, og hans kolleger ved University of New Caledonia i Noumea lurte på om de kunne bruke den katodiske beskyttelsesprosessen, en teknikk som brukes til å kontrollere korrosjon av marine metallstrukturer, for å trekke noen nikkel ut av vannet..
Når en svak elektrisk strøm påføres metaller i sjøvann, fører det til at kalsiumkarbonat og magnesiumhydroksid faller ut av vannet og det dannes kalkavleiringer på overflaten av metallet.Denne prosessen har aldri blitt studert i nærvær av metalliske forurensninger som nikkel, og forskerne lurte på om noen av nikkelionene kunne utfelles.
Teamet kastet en galvanisert ståltråd i en bøtte med kunstig sjøvann blandet med NiCl2-salt og kjørte en mild elektrisk strøm gjennom den i syv dager.På slutten av denne korte perioden fant de ut at så mye som 24 prosent av nikkelen som opprinnelig var til stede, var fanget i kalkavsetninger.
Jeannine sier at dette kan være en billig og enkel måte å bli kvittnikkel."Vi kan ikke eliminere all forurensning, men dette kan være en måte å begrense den på," sa han.
Resultatene var noe uventede, siden eliminering av forurensning ikke var blant målene for det opprinnelige forskningsprogrammet.Jeannins hovedforskning fokuserer på å utvikle måter å bekjempe kysterosjon – han utforsker hvordan kalksteinsforekomster begravd i et trådnett på havbunnen kan fungere som naturlig sement, og bidra til å stabilisere sedimenter under demninger eller på sandstrender.
Jeannin startet et prosjekt i Ny-Caledonia for å finne ut om nettet kunne fange nok metallforurensninger til å hjelpe med å studere historien tilnikkelforurensning på stedet."Men da vi oppdaget at vi kunne fange store mengder nikkel, begynte vi å tenke på mulige industrielle anvendelser," minnes han.
Christine Orians, en miljøkjemiker ved University of British Columbia i Vancouver, sier at metoden kan fjerne ikke bare nikkel, men også en rekke andre metaller."Ko-utfelling er ikke veldig selektiv," sa hun til Chemistry World."Jeg vet ikke om det ville være effektivt for å fjerne nok giftige metaller uten å fjerne potensielt nyttige metaller som jern."
Jeannine er imidlertid ikke bekymret for at systemet, hvis det blir utplassert i stor skala, vil frarøve havene livsviktige mineraler.Bare 3 % kalsium og 0,4 % magnesium har blitt fjernet fra vannet under forsøkene, og han sier at jerninnholdet i havet er høyt nok til å ikke påvirke det mye.
Spesielt foreslo Jeannin at et slikt system kunne utplasseres på steder med høy nikkelavrenning, som havnen i Nouméa, for å redusere mengden som havner i havet.Den krever minimalt med tilsyn og kan kobles til fornybare energikilder som solcellepaneler.Nikkel og andre forurensninger fanget i avleiringer kan gjenvinnes og resirkuleres.
Jeannin sa at han og kollegene hans jobber med selskaper i Frankrike og Ny-Caledonia for å utvikle et pilotprosjekt for å finne ut om systemet kan rulles ut kommersielt.
Det rimelige molekylet gir lignende ytelse som eksisterende dyremetallkatalysatorer, men står overfor alvorlige problemer med hensyn til stabiliteten.
210 millioner dollar donasjon fra Moderna gründer og investor Tim Springer for å støtte pågående forskning
© Royal Society of Chemistry document.write(new Date().getFullYear());Veldedighetsregistreringsnummer: 207890