Materiał do druku 3D może usunąć zanieczyszczenia z powietrza i wody

Szukane są tańsze alternatywy dla węgla aktywowanego, a jedną z możliwości może być materiał do druku 3D opracowany przez grupę włoskich naukowców. Materiał hybrydowy jest syntetyzowany z odpadów stałych i naturalnie obfitego polimeru i może zmniejszać ilość odpadów w powietrzu i ściekach z większym powodzeniem niż węgiel aktywowany.

Badania opublikowano w artykule zatytułowanym "Nowy porowaty Hybrydowy materiał pochodzący z krzemionkowego dymu i alginianu dla zrównoważonej redukcji zanieczyszczeń, "który można przeczytać tutaj.

" Artykuł przedstawia prostą syntezę nowego porowatego materiału hybrydowego, uzyskanego przy użyciu niskich kosztów i produktów ubocznych materiały "- powiedziała naczelna autorka dr Elza Bontempi z Uniwersytetu w Brescii. "Materiał został opracowany na podstawie wniosku Komisji Europejskiej dotyczącego opracowania przystępnego cenowo, zrównoważonego i innowacyjnego rozwiązania opartego na projektowaniu, które może zmniejszyć stężenie cząstek stałych na obszarach miejskich."

Naukowcy połączyli naturalnie obfity surowiec zwany alginianem sodu - polisacharyd, który może być ekstrahowany z wodorostów i alg, i jest powszechnie używanym środkiem żelującym do druku atramentowego - z pyłem krzemionkowym, wysokoprzepływowym przemysłowym produktem ubocznym przetwarzania żelazokrzemu lub stopu metalu krzemowego, do wytwarzają zielony adsorbent, który jest lepszy od węgla aktywnego.

"Artykuł zawiera wstępne wyniki dotyczące zdolności nowego materiału do wychwytywania pyłu zawieszonego," powiedział dr Bontempi. "Może być również stosowany do remediacji ścieków. W szczególności wykazano jego zdolność do zastąpienia węgla aktywowanego. "

Korzystając z właściwości żelujących alginianu, naukowcy połączyli go z sody oczyszczonej, aby skonsolidować materiał. Następnie przetestowali swój wpływ na zanieczyszczenie ścieków, stosując barwnik błękitu metylenowego jako modelową substancję zanieczyszczającą. Materiał zaadsorbował i usunął barwnik, nawet w wysokich stężeniach, z 94-procentową wydajnością. W porównaniu z węglem aktywowanym produkcja materiału hybrydowego zużywała mniej energii i pozostawiła ślad węglowy o wiele mniejszy. Wykazano także możliwości wychwytywania pyłu zawieszonego z silników wysokoprężnych.

Wszechstronny materiał może być nakładany jako powłoka, natryskiwany, szczotkowany lub drukowany w 3D. Oznacza to, że może on być stosowany jako pokrycie powierzchni budynków usuwających zanieczyszczenia, jak również projektowanie jednostek filtrowania wody.

"Wreszcie, możliwość kształtowania materiału poprzez drukowanie 3D podkreśla jego wysoką jakość.wszechstronność i otwiera nowe możliwości "- stwierdzili naukowcy. "Na przykład filtry, komponenty o określonych wymiarach i geometrii lub części zamienne mogą być z łatwością zaprojektowane i wyprodukowane oraz zintegrowane z instalacją. Rzeczywiście, drukowanie 3D pozwala na realizację spersonalizowanych zaprojektowanych komponentów, które mogą nie być dostępne na rynku lub które mogą mieć wysokie koszty produkcji i wymagają czasu. "

Autorami publikacji są Alessandra Zanoletti , Ivano Vassura, Elisa Venturini, Matteo Monai, Tiziano Montini, Stefania Federici, Annalisa Zacco, Laura Treccani i Elza Bontempi