L'inquinamento da mercurio è uno dei problemi più insidiosi nel nostro ambiente. Oggi i miei colleghi e io alla Flinders University hanno svelato un nuovo materiale che può spazzare via il mercurio dall'ambiente, come risultato della ricerca da pubblicato questa settimana. Il materiale - polisolfuro di zolfo-limonene - si lega al mercurio e cambia colore, aiutandoci a vedere quanto è efficace.

Mercurio è un neurotossina. I feti in via di sviluppo sono più vulnerabili e l'avvelenamento da mercurio può causare ritardi nello sviluppo nei bambini non ancora nati.

La via principale per il mercurio nelle persone è attraverso il consumo di pesce. Il mercurio si accumula nei tessuti degli animali, quindi i pesci in cima alla catena alimentare possono contenere livelli elevati e potenzialmente tossici. Può causare effetti cronici e acuti nella vita marina. Le donne incinte sono raccomandate a evitare di mangiare grandi quantità di determinati tipi di pesci.

Dal momento che la rivoluzione industriale gli umani hanno aumentato il concentrazione di mercurio nell'oceano di 10% e la frequenza è in aumento.

I le principali fonti di mercurio nell'acqua in Australia provengono da approvvigionamento idrico, produzione, estrazione mineraria, estrazione di petrolio e gas e generazione di elettricità.

Il nostro nuovo materiale non solo rimuove il mercurio dall'acqua e dal suolo, ma viene creato dai rifiuti industriali. Quindi il nostro materiale risolve efficacemente due problemi: ripulire l'inquinamento e farlo in modo sostenibile.

Quando la vita ti dà il limonene

Il polisolfuro di zolfo-limonene è un polimero o grande molecola fatta, come suggerisce il nome, da zolfo e limonene. Sulphur è l'elemento noto per l'odore di uova marce quando combinato con idrogeno per produrre idrogeno solforato. limonene si trova nell'olio di scorza d'arancia e altri agrumi.

Entrambi sono prodotti di scarto. L'industria petrolifera produce tra 60 milioni e 70 milioni di tonnellate di zolfo ogni anno. Ci sono letteralmente montagne di zolfo che giacciono in tutto il mondo, non utilizzate.

I industria degli agrumi produce più di 70 migliaia di tonnellate di limonene ogni anno. Trovare un uso per questi materiali è un contributo importante alla preparazione di materiali sostenibili.

La stragrande maggioranza dei polimeri (plastica, gomma, vernici, rivestimenti ecc.) Derivano da forniture limitate di petrolio. L'identificazione di nuove fonti è quindi fondamentale per la produzione sostenibile di polimeri.

Nella valorizzazione dei rifiuti, si trovano nuovi usi per sottoprodotti che sono altrimenti accumulati come rifiuti. Contribuendo a questo obiettivo, il nuovo polimero in questa ricerca è interamente costituito da sottoprodotti industriali zolfo e limonene - non sono richieste altre parti.

Pulizia di Mercurio

All'inizio del progetto, eravamo principalmente interessati a creare un nuovo polimero da materiali ampiamente disponibili e sostenibili. Ci sono state alcune relazioni recenti sull'uso di zolfo e limonene come materiali di partenza per tipi di polimeri molto diversi. Volevamo semplicemente vedere se potevamo usare sia lo zolfo che il limonene nello stesso polimero.

La fusione chimica di questi due sottoprodotti industriali si è rivelata straordinariamente facile. La vera sorpresa è arrivata quando abbiamo studiato il suo comportamento nel legame metallico. Poiché il polimero ha un alto contenuto di zolfo, abbiamo previsto che dovrebbe avere un'alta affinità per i metalli che si legano allo zolfo. Questo era davvero il caso.

Inoltre, abbiamo scoperto che poteva rimuovere oltre il 50% del mercurio dall'acqua solo dopo un singolo trattamento. Trattamenti successivi possono essere utilizzati per approcciare i livelli di mercurio adatti per bere.

Mentre ci sono altri materiali che sono molto efficienti nel rimuovere il mercurio dall'acqua, il nostro materiale è unico in quanto è molto meno costoso. Inoltre, quando il polisolfuro è esposto al mercurio, cambia colore. Questa risposta cromatica o cromatica è stata una sorpresa molto gradita. Possiamo usare questa proprietà come sensore per il mercurio.

I nostri studi preliminari indicano che il polisolfuro di zolfo-limonene non è tossico. Questo è un risultato critico se il polimero deve essere utilizzato direttamente in ecosistemi naturali come fiumi, laghi e oceani.

Stiamo attualmente esplorando la commercializzazione della tecnologia. Questi sforzi sono mirati a collaborare con le industrie esistenti e le agenzie ambientali per produrre e utilizzare il materiale in sforzi di bonifica su larga scala. Stiamo anche valutando le opzioni per la ricerca di investimenti per una società di startup.

L'utilizzo del materiale per la bonifica dei rifiuti tossici potrebbe richiedere un anno o più, ma stiamo perseguendo attivamente questi sforzi con una partnership tra Flinders Partners (braccio di commercializzazione di Flinders University) e The University of Tulsa (collaboratori di questa ricerca).

Il nostro obiettivo è utilizzare questo materiale per rimuovere il mercurio dalle acque sotterranee e dal suolo. Stiamo anche esplorando il suo utilizzo come componente nei filtri per l'acqua per garantire acqua potabile sicura. Più in generale, speriamo di ispirare altri scienziati e ingegneri a sviluppare materiali nuovi e utili che affrontino sfide urgenti in materia di sostenibilità.

Circa l'autore

Justin Chalker, docente di chimica sintetica, Università di Flinders. A Pittsburgh, ha contribuito alla sintesi totale di diversi prodotti naturali sotto la direzione di Theodore Cohen. Sostenuto da una borsa di studio Rhodes e da una borsa di studio per la borsa di studio della National Science Foundation, Justin ha completato il suo D.Phil. all'Università di Oxford sotto la supervisione di Benjamin Davis dove ha sviluppato diversi strumenti per la modifica selettiva del sito delle proteine.

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.

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