Kviksølvforurening er et af de mest snigende problemer i vores miljø. I dag har mine kolleger og jeg ved Flinders University afsløret et nyt materiale, som kan skrubbe kviksølv fra miljøet som et resultat af forskning, der skal offentliggjort denne uge. Materialet - svovl-limonen polysulfid - binder til kviksølv og skifter farve og hjælper os med at se, hvor effektivt det er.

Kviksølv er en nervegift. Udviklende fostre er mest sårbare, og kviksølvforgiftning kan medføre udviklingsforsinkelser hos ufødte babyer.

Den primære vej for kviksølv hos mennesker er gennem at spise fisk. Kviksølv akkumuleres i dyrenes væv, så fisk øverst i fødekæden kan indeholde høje og potentielt giftige niveauer. Det kan forårsage både kroniske og akutte effekter i havlivet. Gravide kvinder anbefales undgå at spise store mængder af visse fisketyper.

Siden den industrielle revolution har mennesker øget koncentration af kviksølv i havet med 10%, og satsen stiger.

store kilder kviksølv i vand i Australien stammer fra vandforsyning, fremstilling, minedrift, olie- og gasudvinding og elproduktion.

Vores nye materiale fjerner ikke kun kviksølv fra vand og jord, men er skabt af industriaffaldsprodukter. Så vores materiale løser effektivt to problemer: at rydde op i forurening og gøre det bæredygtigt.

Når livet giver dig Limonene

Svovl-limonen polysulfid er en polymer eller stort molekyle fremstillet, som navnet antyder, af svovl og limonen. Svovl er det element, der er kendt for at lugte som rådne æg, når det kombineres med brint til dannelse af hydrogensulfid. limonene findes i olien af ​​appelsinskal og andre citrusfrugter.

Begge er affaldsprodukter. Olieindustrien producerer mellem 60 millioner og 70 millioner tons svovl hvert år. Der er bogstaveligt talt bjerge af svovl, der ligger ubrugt over hele kloden.

citrusindustrien producerer mere end 70 tusind ton limonen hvert år. At finde en anvendelse af disse materialer er et vigtigt bidrag til forberedelsen af ​​bæredygtige materialer.

Langt størstedelen af ​​polymerer (plast, gummi, maling, belægning osv.) Stammer fra endelig forsyning med olie. Identifikation af nye kilder er derfor afgørende for en bæredygtig produktion af polymerer.

Ved valorisering af affald findes nye anvendelser for biprodukter, der ellers lagres som affald. Bidrag til dette mål er den nye polymer i denne forskning udelukkende fremstillet af industrielle biprodukter svovl og limonen - der kræves ingen andre dele.

Oprydning af kviksølv

I starten af ​​projektet var vi primært interesseret i at fremstille en ny polymer af bredt tilgængelige og bæredygtige materialer. Der har været nogle nylige rapporter om anvendelse af svovl og limonen som udgangsmaterialer til meget forskellige typer polymerer. Vi ville simpelthen se, om vi kunne bruge både svovl og limonen i den samme polymer.

Den kemiske fusion af disse to industrielle biprodukter viste sig bemærkelsesværdigt let. Den virkelige overraskelse kom, da vi studerede dens adfærd inden for metalbinding. Fordi polymeren har et højt svovlindhold, forventede vi, at den skulle have en høj affinitet for metaller, der binder til svovl. Dette var faktisk tilfældet.

Desuden fandt vi, at det kunne fjerne mere end 50% af kviksølvet fra vand efter kun en enkelt behandling. Efterfølgende behandlinger kan bruges til at nærme kviksølvniveauer, der er egnede til at drikke.

Mens der er andre materialer, der er meget effektive til at fjerne kviksølv fra vand, er vores materiale unikt, fordi det er langt billigere. Når polysulfidet udsættes for kviksølv, skifter det også farve. Dette farveskiftende eller kromogene respons var en meget velkommen overraskelse. Vi kan bruge denne egenskab som en sensor til kviksølv.

Vores foreløbige undersøgelser viser, at svovl-limonen polysulfid ikke er giftigt. Dette er et kritisk fund, hvis polymeren skal bruges direkte i naturlige økosystemer som floder, søer og oceaner.

Vi undersøger i øjeblikket kommercialisering af teknologien. Denne indsats er rettet mod at samarbejde med eksisterende industrier og miljøagenturer for at producere og bruge materialet i omfattende saneringsindsatser. Vi vejer også muligheder for at søge investering til et startup-selskab.

Brug af materialet til oprydning af giftigt affald kan være et år eller mere væk, men vi forfølger disse bestræbelser aktivt med et partnerskab mellem Flinders Partners (kommercialiseringsarmen for Flinders University) og University of Tulsa (samarbejdspartnere i denne forskning).

Vi tilstræber at bruge dette materiale til at fjerne kviksølv fra grundvand og jord. Vi undersøger også brugen af ​​det som en komponent i vandfiltre for at sikre sikkert drikkevand. Mere generelt håber vi at inspirere andre forskere og ingeniører til at udvikle nye og nyttige materialer, der løser presserende udfordringer inden for bæredygtighed.

Om forfatteren

Justin Chalker, lektor i syntetisk kemi, Flinders University. I Pittsburgh bidrog han til den totale syntese af flere naturlige produkter under ledelse af Theodore Cohen. Støttet af et Rhodes-stipendium og et National Science Foundation Graduate Research Fellowship afsluttede Justin derefter sin D.Phil. ved University of Oxford under tilsyn af Benjamin Davis, hvor han udviklede flere værktøjer til den stedsselektive modifikation af proteiner.

Denne artikel blev oprindeligt offentliggjort den The Conversation. Læs oprindelige artikel.

Relateret bog:

at

Tak for besøget InnerSelf.com, hvor der er 20,000 + livsændrende artikler, der promoverer "Nye holdninger og nye muligheder." Alle artikler er oversat til 30+ sprog. Tilmeld til InnerSelf Magazine, der udgives ugentligt, og Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine er udkommet siden 1985.