Una nueva clase de materiales híbridos sostenibles y de bajo costo posiblemente podría desplazar al carbón activado como la opción preferida para reducir las aguas residuales y la contaminación del aire. El material, descrito en Fronteras de la química , se sintetiza a bajo costo a partir de desechos sólidos y un polímero naturalmente abundante, y puede reducir los contaminantes en el aire y las aguas residuales con más éxito que el carbón activado, el adsorbente estándar de oro actual.

"Este artículo muestra la síntesis simple de un nuevo material híbrido poroso, obtenido mediante el uso de materiales de bajo costo y subproductos, "dice el autor principal, Dra. Elza Bontempi de la Universidad de Brescia, Italia. "El material se diseñó sobre la base de la solicitud de la Comisión Europea de desarrollar un solución de material sustentable e innovadora impulsada por el diseño que puede reducir la concentración de material particulado en áreas urbanas ".

Material particulado:partículas sólidas y gotitas de líquido que se encuentran en el aire y se emiten desde las centrales eléctricas. industria, automóviles e incendios, es omnipresente en las ciudades e incluso en el campo. Es más, Cada año se liberan millones de toneladas de efluentes industriales en las aguas del mundo. Tanto el material particulado como los tintes orgánicos son altamente tóxicos para los ecosistemas y para la humanidad.

El carbón activado es el adsorbente más común que se usa para reducir la contaminación atmosférica y de las aguas residuales, pero es costoso de producir y regenerar. El desafío ha sido encontrar una alternativa económica.

En el nuevo estudio, investigadores combinaron una materia prima naturalmente abundante, alginato de sodio (un polisacárido que se puede extraer de las algas y las algas) con un subproducto industrial de alto volumen, humo de sílice (un subproducto del procesamiento de ferrosilicio o aleación de metal de silicio) para producir un adsorbente "verde" que es mejor que el carbón activado.

"El artículo informa resultados preliminares sobre la capacidad del nuevo material para capturar partículas, "dice el Dr. Bontempi." También se puede utilizar para la remediación de aguas residuales. En particular, se demuestra su capacidad para reemplazar el carbón activado ".

El método de síntesis es simple y fácil de ampliar. Aprovechando las propiedades gelificantes del alginato, los investigadores lo combinaron con la descomposición de bicarbonato de sodio de grado alimenticio (bicarbonato de sodio) para consolidar el material. Las pruebas de contaminación de las aguas residuales se realizaron utilizando un tinte de azul de metileno como contaminante modelo. El material híbrido adsorbió y eliminó el tinte, incluso a altas concentraciones, con 94% de eficiencia.

Los análisis revelaron que, en comparación con el carbón activado, La producción del material híbrido consume menos energía ("energía incorporada") y deja una huella de carbono mucho menor. El material también demostró capacidades alentadoras para atrapar partículas de gases de escape de diesel.

El material se puede aplicar como revestimiento, utilizado para rociar o cepillar, y se utiliza para la impresión 3D. Esto significa que podría usarse para cubrir superficies externas de edificios para eliminar materias particulares, así como diseñar unidades de filtración de agua.

Esta versatilidad es una nueva y emocionante adición al conjunto de herramientas de la humanidad para reducir la contaminación del aire y el agua.