Тот же процесс, который приводит к образованию корок внутри чайников, может помочь очиститьникельЗагрязнение морской воды, согласно новому исследованию, проведенному на острове Новая Каледония в южной части Тихого океана.
Добыча никеля является основной отраслью промышленности Новой Каледонии, а крошечный остров является одним из крупнейших производителей металла в мире.Но сочетание крупных карьеров и проливных дождей означает, что большое количество никеля, а также свинца и других металлов попадает в воды вокруг острова.Загрязнение никелем может нанести вред здоровью человека, поскольку его концентрация в рыбе и моллюсках увеличивается по мере их продвижения по пищевой цепочке.
Марк Жаннен, инженер-эколог из Университета Ла-Рошели во Франции, и его коллеги из Университета Новой Каледонии в Нумеа задавались вопросом, могут ли они использовать процесс катодной защиты, метод, используемый для борьбы с коррозией морских металлических конструкций, чтобы никель из воды..
Когда к металлам в морской воде прикладывают слабый электрический ток, из воды выпадает в осадок карбонат кальция и гидроксид магния, а на поверхности металла образуются известковые отложения.Этот процесс никогда не изучался в присутствии металлических примесей, таких как никель, и исследователи задались вопросом, могут ли некоторые ионы никеля осаждаться.
Команда бросила оцинкованную стальную проволоку в ведро с искусственной морской водой, смешанной с солью NiCl2, и пропускала через нее слабый электрический ток в течение семи дней.В конце этого короткого периода они обнаружили, что целых 24 процента первоначально присутствовавшего никеля оказалось в ловушке в отложениях накипи.
Джанин говорит, что это дешевый и простой способ избавиться отникель.«Мы не можем полностью устранить загрязнение, но это может стать способом его ограничения», — сказал он.
Результаты оказались несколько неожиданными, поскольку устранение загрязнения не входило в число целей первоначальной программы исследований.Основные исследования Жаннена сосредоточены на разработке способов борьбы с береговой эрозией: он исследует, как отложения известняка, погребенные в проволочной сетке на дне океана, могут действовать как природный цемент, помогая стабилизировать отложения под плотинами или на песчаных пляжах.
Жаннин начал проект в Новой Каледонии, чтобы определить, сможет ли сетка улавливать достаточно металлических примесей, чтобы помочь изучить историюникельзагрязнение на объекте.«Но когда мы обнаружили, что можем улавливать большие объемы никеля, мы начали думать о возможном промышленном применении», — вспоминает он.
Кристин Орианс, химик-эколог из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, говорит, что этот метод позволяет удалить не только никель, но и множество других металлов.«Соосаждение не очень избирательно», — сказала она Chemistry World.«Я не знаю, будет ли это эффективно для удаления достаточного количества токсичных металлов без удаления потенциально полезных металлов, таких как железо».
Однако Жаннин не обеспокоена тем, что система, если она будет развернута в больших масштабах, лишит океаны жизненно важных полезных ископаемых.В ходе экспериментов из воды было удалено только 3% кальция и 0,4% магния, а содержание железа в океане достаточно велико, чтобы не сильно на него повлиять.
В частности, Жаннен предположил, что такую ​​систему можно было бы развернуть в местах с высоким уровнем стока никеля, таких как порт Нумеа, чтобы уменьшить его количество, попадающее в море.Он требует минимального контроля и может быть подключен к возобновляемым источникам энергии, таким как солнечные батареи.Никель и другие загрязнения, попавшие в накипь, можно восстановить и переработать.
Жаннен сказал, что он и его коллеги работают с компаниями во Франции и Новой Каледонии над разработкой пилотного проекта, который поможет определить, можно ли использовать систему в коммерческих целях.
Недорогая молекула обеспечивает эффективность, аналогичную существующим дорогим.металлкатализаторы, но сталкивается с серьезными проблемами, касающимися его стабильности.
Пожертвование в размере 210 миллионов долларов от предпринимателя и инвестора Moderna Тима Спрингера на поддержку текущих исследований.
© Королевское химическое общество document.write(new Date().getFullYear());Регистрационный номер благотворительной организации: 207890.