UNSW ve RMIT araştırmacıları, ağır metallerle kirlenmiş suları birkaç dakika içinde güvenli içme suyuna dönüştürebilen filtreler üretmek için devrim niteliğinde ve ucuz bir yol keşfettiler.
UNSW SHARP firmasından Profesör Kourosh Kalantar-zadeh ve RMIT’den meslektaşları, yakın zamanda, alüminyum oksitten üretilen nano filtrelerin, sabit miktarda sıvı metal galyumdan hemen hemen hiç enerji kullanılmadan ucuza üretilebileceğini gösterdi.
Advanced Functional Materials dergisinde yayınlanan bir makalede, baş yazar Dr Ali Zavabeti (RMIT) ve Profesör Kalantar-zadeh, sıvı galyumun çekirdeğine oda sıcaklığında bir alüminyum parçası eklendiğinde, galyumun yüzeyinde alüminyum oksit katmanlarının hızla üretildiğini açıkladı.
Yazarlar, bu alüminyum oksit nano levhalarının oldukça gözenekli olduğunu keşfettiler ve ağır metal iyonlarını ve yağ kirliliğini daha önce görülmemiş, çok hızlı bir şekilde filtrelemek için uygun olduklarını kanıtladılar.
Kısa bir süre önce UNCW Kimya Mühendisliği Okulu’na katıldıktan sonra ARC Avustralya Ödülü sahibi olan Profesör Kalantar-zadeh, bu yeni sıvı metal bazlı üretim süreciyle üretilen düşük maliyetli ve portatif filtrelerin temiz içme suyuna erişimi olmayan insanlar tarafından kullanılabileceğini söyledi. Bu nanofiltre, kurşun ve diğer toksik metaller gibi maddeleri birkaç dakika içinde giderebiliyor.
Profesör Kalantar-zadeh, “Süper gözenekli ve su çok hızlı geçiyor. Kurşun ve diğer ağır metaller alüminyum okside çok yüksek bir afiniteye sahiptir. Su milyarlarca katmandan geçerken, bu kurşun iyonlarının her biri bu alüminyum oksit tabakalarından birine çekilir. Aynı zamanda, bu nano filtre çok güvenli, çünkü tekrar tekrar kullanımda, su akışı ağır metal iyonlarını alüminyum oksitten ayıramaz.” dedi.
Profesör Kalantar-zadeh, sudaki ağır metal iyonlarının güvenli insani tüketimin çok ötesinde olduğu yerlerde, Afrika ve Asya’da bu teknolojinin iyi bir şekilde kullanılabileceğine inanıyor. 790 milyon insanın, başka bir değişle, Dünya nüfusunun onda birinin temiz suya erişimi olmadığı tahmin edilmektedir.
Profesör Kalantar-zadeh, “Kötü kalitede suya sahipseniz, bu filtrelerden biriyle bu küçük aleti yanınıza alın. Bir şişenin üstündeki kirlenmiş suyu, alüminyum oksit filtre ile döküyorsunuz. İki dakika bekleyin ve filtreden geçen su artık çok temiz su, tamamen içilebilir. Ve iyi olan şey, bu filtre ucuz.” dedi.
Ağır metalleri sudan uzaklaştıran portatif filtrasyon ürünleri mevcut ancak bunlar genellikle pahalı ve maliyeti 100 dolardan fazla olan ürünlerdir. Buna karşılık, sıvı galyumdan üretilen alüminyum oksit filtreler, 10 sente kadar üretilebilir. Bu da nano filtreleri, potansiyel üreticilere cazip hale getiriyor.
Profesör Kalantar-zadeh, “Şimdiye kadar, alüminyum oksit üretmek için, alüminyumun 1000 derecenin üzerinde işleme tabi tutulması veya diğer enerji yoğun işlemleri kullanmanız gerekiyordu. Hal böyleyken, bunun gibi bir filtre yapmak için çok fazla enerji tüketilecek ve bu da onu çok pahalı hale getirecekti. Şimdi yazın güneşin altında bile ulaşılan 35 dereceyi konuşuyoruz. ” dedi.
Alüminyum bol ve ucuz bir metal iken galyum oldukça pahalıdır. Ama galyumu bu süreçte kahraman yapan şey, her bir alüminyum oksit üretiminden sonra saf ve değişmeden kalmasıdır.
Profesör Kalanter-zadeh, “Sadece galyuma alüminyum eklediğinizde ve yüzey suya maruz kaldığında alüminyum oksit açığa çıkıyor. Galyum, tekrar tekrar kullanılabilir. Galyum hiçbir zaman reaksiyona katılmaz.” dedi.
Profesör Kalantar-zadeh, üretim sürecinin çok ucuz olduğunu ve düşük bir enerji harcaması gerektiğini, bu filtrelerin bir mutfakta dahi kullanılabileceğini, söyledi.
Profesör Kalantar-zadeh, “Bu kavramı yayınlıyoruz ve bunu halka açıklıyoruz, bu nedenle dünyadaki insanlar özgür düşünceyi hayatlarının kalitesini arttırmak için kullanabilirler. Bu, yeni bir paradigma… Biz, sıvı metalleri, insanlar için ucuz, yeşil ve güvenli şeyler üretmek için nasıl bir temel olarak kullanabileceğimizi araştırmaya bile başlamadık.” dedi.
Profesör Kalantar-zadeh ve Dr Zavabeti liderliğindeki çalışma, Geleceğin Düşük Enerji Elektroniği Teknolojileri (FLEET) ARC Merkezi tarafından finanse edildi.
Haber Kaynağı: http://newsroom.unsw.edu.au/news/science-tech/liquid-metal-discovery-make-toxic-water-safe-and-drinkable
Makale Kaynağı: Ali Zavabeti, Bao Yue Zhang, Isabela A. de Castro, Jian Zhen Ou, Benjamin J. Carey, Md Mohiuddin, RobiS. Datta, Chenglong Xu, Adrian P. Mouritz, Christopher F. McConville, Anthony P. O’Mullane, Torben Daeneke, Kourosh Kalantar-Zadeh. Green Synthesis of Low-Dimensional Aluminum Oxide Hydroxide and Oxide Using Liquid Metal Reaction Media: Ultrahigh Flux Membranes. Advanced Functional Materials, 2018; 1804057 DOI: 10.1002/adfm.201804057
Çeviri: Şafak Gezer
