กระบวนการเดียวกันกับที่ทำให้เกิดเปลือกโลกภายในกาน้ำชาสามารถช่วยล้างได้นิกเกิลผลการศึกษาใหม่จากเกาะนิวแคลิโดเนียในมหาสมุทรแปซิฟิกใต้
การทำเหมืองแร่นิกเกิลเป็นอุตสาหกรรมหลักของนิวแคลิโดเนีย และเกาะเล็กๆ แห่งนี้เป็นหนึ่งในผู้ผลิตโลหะรายใหญ่ที่สุดในโลกแต่การรวมกันของเหมืองหินขนาดใหญ่และฝนตกหนักส่งผลให้นิกเกิลจำนวนมาก รวมถึงตะกั่วและโลหะอื่น ๆ จบลงในน่านน้ำรอบเกาะมลพิษจากนิกเกิลอาจเป็นอันตรายต่อสุขภาพของมนุษย์ เนื่องจากความเข้มข้นของนิกเกิลในปลาและสัตว์มีเปลือกจะเพิ่มขึ้นเมื่อพวกมันเคลื่อนตัวขึ้นไปในห่วงโซ่อาหาร
Marc Jeannin วิศวกรสิ่งแวดล้อมที่มหาวิทยาลัย La Rochelle ในประเทศฝรั่งเศส และเพื่อนร่วมงานของเขาที่มหาวิทยาลัย New Caledonia ใน Noumea สงสัยว่าพวกเขาจะสามารถใช้กระบวนการป้องกัน cathodic ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการควบคุมการกัดกร่อนของโครงสร้างโลหะในทะเลเพื่อดึงบางส่วนได้หรือไม่ นิกเกิลออกจากน้ำ.
เมื่อกระแสไฟฟ้าอ่อนถูกจ่ายให้กับโลหะในน้ำทะเล จะทำให้แคลเซียมคาร์บอเนตและแมกนีเซียมไฮดรอกไซด์ตกตะกอนออกจากน้ำ และเกิดคราบปูนขาวบนพื้นผิวของโลหะกระบวนการนี้ไม่เคยได้รับการศึกษาเมื่อมีสารปนเปื้อนที่เป็นโลหะ เช่น นิกเกิล และนักวิจัยสงสัยว่าไอออนของนิกเกิลบางส่วนสามารถตกตะกอนได้หรือไม่
ทีมงานโยนลวดเหล็กชุบสังกะสีลงในถังน้ำทะเลเทียมผสมกับเกลือ NiCl2 แล้วใช้กระแสไฟฟ้าอ่อนผ่านถังนั้นเป็นเวลาเจ็ดวันเมื่อสิ้นสุดช่วงเวลาสั้นๆ นี้ พวกเขาพบว่านิกเกิลที่มีอยู่เดิมมากถึง 24 เปอร์เซ็นต์ติดอยู่ในคราบตะกรัน
Jeannine บอกว่านี่เป็นวิธีที่ถูกและง่ายในการกำจัดนิกเกิล.“เราไม่สามารถกำจัดมลพิษทั้งหมดได้ แต่นี่อาจเป็นวิธีจำกัดมลพิษได้” เขากล่าว
ผลลัพธ์ที่ได้ค่อนข้างคาดไม่ถึง เนื่องจากการกำจัดมลพิษไม่ได้อยู่ในเป้าหมายของโครงการวิจัยเดิมงานวิจัยหลักของ Jeannin มุ่งเน้นไปที่การพัฒนาวิธีต่อสู้กับการกัดเซาะชายฝั่ง โดยเขาสำรวจว่าหินปูนที่ฝังอยู่ในตาข่ายลวดบนพื้นมหาสมุทรสามารถทำหน้าที่เป็นซีเมนต์ธรรมชาติได้อย่างไร ซึ่งช่วยรักษาเสถียรภาพของตะกอนใต้เขื่อนหรือบนหาดทราย
Jeannin เริ่มโครงการในนิวแคลิโดเนียเพื่อตรวจสอบว่าตาข่ายสามารถดักจับสารปนเปื้อนที่เป็นโลหะได้เพียงพอหรือไม่เพื่อช่วยศึกษาประวัติความเป็นมาของนิกเกิลการปนเปื้อนที่ไซต์งาน“แต่เมื่อเราค้นพบว่าเราสามารถจับนิกเกิลได้จำนวนมาก เราเริ่มคิดถึงการใช้งานทางอุตสาหกรรมที่เป็นไปได้” เขาเล่า
Christine Orians นักเคมีด้านสิ่งแวดล้อมจากมหาวิทยาลัยบริติชโคลัมเบียในแวนคูเวอร์กล่าวว่าวิธีการนี้สามารถกำจัดนิกเกิลได้ไม่เพียง แต่ยังสามารถกำจัดโลหะอื่น ๆ ได้อีกด้วย“การตกตะกอนร่วมไม่ได้เลือกสรรมากนัก” เธอบอกกับ Chemistry World“ฉันไม่รู้ว่ามันจะมีประสิทธิภาพในการกำจัดโลหะที่เป็นพิษได้เพียงพอหรือไม่ โดยไม่กำจัดโลหะที่อาจมีประโยชน์ เช่น เหล็ก”
อย่างไรก็ตาม Jeannine ไม่ได้กังวลว่าหากระบบถูกนำไปใช้งานในวงกว้าง จะทำให้มหาสมุทรขาดแร่ธาตุที่สำคัญไปในระหว่างการทดลองมีเพียงแคลเซียม 3% และแมกนีเซียม 0.4% เท่านั้นที่ถูกกำจัดออกจากน้ำ และเขากล่าวว่าปริมาณธาตุเหล็กในมหาสมุทรสูงพอที่จะไม่ส่งผลกระทบมากนัก
โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Jeannin แนะนำว่าระบบดังกล่าวสามารถนำไปใช้ในสถานที่ที่มีปริมาณนิกเกิลไหลบ่าสูง เช่น ท่าเรือ Nouméa เพื่อลดปริมาณที่ลงเอยในทะเลโดยต้องมีการควบคุมดูแลเพียงเล็กน้อยและสามารถเชื่อมต่อกับแหล่งพลังงานหมุนเวียน เช่น แผงโซลาร์เซลล์ได้นิกเกิลและสิ่งปนเปื้อนอื่นๆ ที่ติดอยู่ในตะกรันสามารถนำกลับมาใช้ใหม่และรีไซเคิลได้
Jeannin กล่าวว่าเขาและเพื่อนร่วมงานกำลังทำงานร่วมกับบริษัทต่างๆ ในฝรั่งเศสและนิวแคลิโดเนียเพื่อพัฒนาโครงการนำร่องเพื่อช่วยพิจารณาว่าระบบดังกล่าวสามารถนำไปใช้ในเชิงพาณิชย์ได้หรือไม่
โมเลกุลราคาถูกให้ประสิทธิภาพใกล้เคียงกับโมเลกุลราคาแพงที่มีอยู่โลหะตัวเร่งปฏิกิริยา แต่ประสบปัญหาร้ายแรงเกี่ยวกับความเสถียรของมัน
บริจาคเงิน 210 ล้านดอลลาร์จากผู้ประกอบการและนักลงทุนของ Moderna Tim Springer เพื่อสนับสนุนการวิจัยที่กำลังดำเนินอยู่
© ราชสมาคมเคมี document.write(new Date().getFullYear());หมายเลขทะเบียนการกุศล: 207890