Согласно новому исследованию, проведенному на острове Новая Каледония в южной части Тихого океана, процесс, вызывающий образование корок внутри чайников, также может помочь очистить морскую воду от никелевых загрязнений.
Никельгорнодобывающая промышленность является основной отраслью промышленности Новой Каледонии;крошечный остров является одним из крупнейших производителей металла в мире.Но сочетание больших открытых карьеров и проливных дождей привело к тому, что большое количество никеля, свинца и других металлов оказалось в водах вокруг островов.Загрязнение никелем может нанести вред здоровью человека, поскольку его концентрация в рыбе и моллюсках увеличивается по мере продвижения вверх 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 получить некоторые никель из воды.
При воздействии слабого электрического тока на металлы в морской воде карбонат кальция и гидроксид магния выпадают в осадок из воды и образуют известковые отложения на поверхности металла.Этот процесс никогда не изучался в присутствии металлических примесей, таких как никель, и исследователи задавались вопросом, могут ли некоторые ионы никеля также задерживаться в осадке.
Команда бросила оцинкованную стальную проволоку в ведро с искусственной морской водой, в которую была добавлена соль NiCl2, и пропускала через нее слабый электрический ток в течение семи дней.По прошествии этого короткого периода они обнаружили, что целых 24 процента первоначально присутствовавшего никеля оказались в ловушке в отложениях накипи.
Яннен говорит, что это может быть недорогой и простой способ удалитьникельзагрязнение.«Мы не можем полностью устранить загрязнение, но это может быть одним из способов его ограничения», — сказал он.
Результаты были в некоторой степени случайными, поскольку устранение загрязнения не было одной из целей первоначальной исследовательской программы.Основные исследования Жанина сосредоточены на разработке способов борьбы с береговой эрозией: он изучает, как отложения извести, погребенные в проволочной сетке на дне океана, могут действовать как своего рода природный цемент, помогая стабилизировать отложения под дамбами или на песчаных пляжах.
Джаннин начал проект в Новой Каледонии, чтобы определить, сможет ли сеть уловить достаточное количество металлических загрязнений, чтобы помочь изучить историю загрязнения объекта никелем.«Но когда мы обнаружили, что можем улавливать большие объемы никеля, мы начали думать о возможном промышленном применении», — вспоминает он.
По словам химика-эколога Кристины Орианс из Университета Британской Колумбии в Ванкувере, этот метод удаляет не только никель, но и множество других металлов.«Соосаждение не очень избирательно», — сказала она Chemistry World.«Я не знаю, будет ли он эффективен для удаления достаточного количества токсичных металлов без удаления потенциально полезных металлов, таких как железо».
Джиннинг, однако, не обеспокоен тем, что система, если она будет развернута в больших масштабах, приведет к удалению жизненно важных полезных ископаемых из океана.По его словам, в экспериментах, в ходе которых из воды было удалено только 3 процента кальция и 0,4 процента магния, содержание железа в океане достаточно велико, чтобы не оказать большого эффекта.
В частности, Жаннен предположил, что такую систему можно было бы развернуть в местах с высокими потерями никеля, таких как порт Нумеа, чтобы помочь уменьшить количествоникельоказаться в океане.Он не требует особого контроля и может быть подключен к возобновляемым источникам энергии, таким как солнечные батареи.Никель и другие загрязнения, попавшие в накипь, можно даже восстановить и переработать.
Жаннинг сказал, что он и его коллеги работают с компаниями во Франции и Новой Каледонии над разработкой пилотного проекта, который поможет определить, можно ли развернуть систему в промышленном масштабе.
© Королевское химическое общество document.write(new Date().getFullYear());Регистрационный номер благотворительной организации: 207890.
Время публикации: 24 августа 2023 г.