Νέες πρωτοποριακές μέθοδοι καθαρισμού τού νερού
με τη βοήθεια τής Nανοτεχνολογίας
Λούπου Μαρία
Τι σημαίνει Nανοτεχνολογία; Συνήθως αναφέρεται σε πράγματα μικρότερα από 100 νανόμετρα (1 nm = 10−9 m, δηλαδή ένα νανόμετρο είναι το ένα δισεκατομμυριοστό τού μέτρου). Για να αντιληφθούμε τα μεγέθη: η διαφορά ανάμεσα σε ένα νανοσωματίδιο και ένα μήλο είναι η ίδια, όπως η διαφορά ανάμεσα στο μήλο και σε ολόκληρη τη Γη. Το μέγεθος τού μήλου είναι ανάμεσα σε αυτό τής Γής και μιας νανομηχανής.
Μια συναρπαστική εφαρμογή τής Νανοτεχνολογίας είναι ο καθαρισμός τής πιο σημαντικής πηγής τού πλανήτη, τού νερού. Ο dr. Francesco Stellacci, καθηγητής Επιστήμης των Υλικών τού ΜΙΤ και η dr. Vicki Colvin, καθηγήτρια Χημείας τού πανεπιστημίου Rice, είναι δυο επιστήμονες, που σκέφτονται τον κόσμο σε πολύ μικρή κλίμακα. Με δυο διαφορετικούς τρόπους προσπαθούν να χρησιμοποιήσουν τη Νανοτεχνολογία, για να καθαρίσουν το νερό τού πλανήτη.
Η επιφάνεια, που ανέπτυξε από νανοσύρματα ο dr. Stellacci μοιάζει με χαρτί, αλλά θα μπορούσε να καθαρίζει πετρελαιοκηλίδες. «Είναι ιδανικό, δηλώνει ο dr. Stellacci, για την απορρόφηση πετρελαίου, όπου υπάρχει πολύ νερό, όπως στον ωκεανό».
Το «χαρτί από νανοσύρματα», το οποίο απορροφά είκοσι φορές το βάρος του σε πετρέλαιο, το εμπνεύστηκε ο dr. Stellacci από τα φύλλα των νούφαρων. Τα νούφαρα βρίσκονται συνήθως στην επιφάνεια των λιμνών. Αν και είναι πολύ κοντά στο νερό είναι πάντα ξηρά. Η επιφάνειά τους έχει τέτοια νανοδομή, ώστε να απορροφά αέρα, ο οποίος απωθεί το νερό.
«Αυτό που δημιουργήσαμε είναι ένα υλικό, από νανοσύρματα οξειδίου τού μαγγανίου. Είναι σαν ανθρώπινες τρίχες μακρυά και λεπτά. Το υλικό είναι αδιαπέραστο για το νερό. Αν το αφήσετε σε νερό για μια βδομάδα μένει στεγνό. Όμως, απορροφά το πετρέλαιο με μεγάλη αποτελεσματικότητα. Θα καθαρίζουμε τους ωκεανούς από οικολογικές καταστροφές και θα βελτιώνουμε την ποιότητα τού πόσιμου νερού.»
Η dr. Colvin, επίσης ψάχνει για νέες λύσεις. Ασχολείται με το στοιχείο αρσενικό. «Όλοι νομίζουν, ότι το αρσενικό είναι κακό, λέει η dr. Colvin. Αν καταναλώσεις αρσενικό μπορεί να αρρωστήσεις. Επίσης αρρωσταίνεις αν παίρνεις μικρές ποσότητες για καιρό, ειδικά από το νερό. Όμως, δεν φταίει ο άνθρωπος γι΄αυτό. Βρίσκεται σε εδάφη πλούσια σε σίδηρο.»
Τα συμπτώματα είναι εμφανή σε χώρες τής νοτιοανατολικής Ασίας και τής κεντρικής και νότιας Αμερικής. Στο Μπανγκλαντές, πάνω από 50 εκατομμύρια άνθρωποι υποφέρουν από διαρκή έκθεση στο αρσενικό από το νερό.
Η dr. Vicki Colvin με τη βοήθεια νανοσωματιδίων οξειδίου τού σιδήρου ανέπτυξε ένα φθηνό τρόπο για την εξαγωγή των επιβλαβών χημικών ουσιών από αποθέματα πόσιμου νερού.
Η dr. Colvin λέει, ότι η λύση είναι η νανοσκουριά: «Είναι κανονική σκουριά, αλλά σε μικρό μέγεθος. Τα υλικά μας έχουν μήκος 30 με 10 νανόμετρα. Περιέχουν χιλιάδες έως εκατομμύρια άτομα σιδήρου και οξυγόνου. Μεγάλες ποσότητες αρσενικού απορροφούνται από μικρές ποσότητες νανοσκουριάς. Επίσης, η νανοσκουριά παράγεται τοπικά με πολύ φτηνό τρόπο. Αν πάρετε ελαιόλαδο, προσθέσετε αλισίβα και το αφήσετε λίγο, γίνεται σαπούνι. Αν το ζεστάνετε και προσθέσετε σκουριά στην κατάλληλη θερμοκρασία, φτιάχνετε νανοσκουριά. Είναι το ελαϊκό οξύ, που διασπάει τα σωματίδια νανοσκουριάς, που ενώνονται με το αρσενικό.»
(Η αλυσίβα είναι ένα αλκαλικό διάλυμα, που παρασκευάζεται με το βράσιμο τού νερού μαζί με στάχτη από καμένα ξύλα. Τα παληότερα χρόνια τη χρησιμοποιούσαν για τη λεύκανση των ρούχων, αλλά κι αντί για σαπούνι και για το λούσιμο, ειδικά για λιπαρά μαλλιά. Η αλυσίβα έχει καθαριστικές ιδιότητες, λόγω τού ανθρακικού καλίου, που προσλαμβάνει από τη στάχτη και το οποίο έχει την ικανότητα να διαλύει τα έλαια και τα λίπη).
Η dr. Colvin έχει λύσει ένα πρόβλημα, αλλά υπάρχουν κι άλλα. Βρήκε κάτι, που απορροφά το αρσενικό, πώς όμως θα το χρησιμοποιήσει; Θα μπορούσαμε να το βάλουμε σε φυγόκεντρες μηχανές, αλλά αυτό δεν πρόκειται να γίνει ποτέ στην Ινδία. Η λύση ήταν πιο απλή απ’ ότι νόμιζε. Ένας μαγνήτης. «Τα σωματίδια, εκείνα, που δεν έχουν μεγάλο όγκο, είναι πιο μαγνητικά. Τα μαγνητικά πεδία τα τραβούν από το διάλυμα». Η dr. Colvin ευελπιστεί, ότι οι δοκιμές, που γίνονται στο Μεξικό, θα τη βοηθήσουν να εφαρμόσει τη λύση σε μεγάλη κλίμακα.
Η Νανοτεχνολογία έχει αμέτρητες μελλοντικές εφαρμογές. Διαβάστε στην «Ελεύθερη Έρευνα» τη συνέντευξη τού αναπληρωτή καθηγητή τού Ε.Μ.Π., δρ Κωνσταντίνου Χαριτίδη, με τίτλο Η τεχνολογία τού ελάχιστου.
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου