Вода Magazine - Использование графена в очистных сооружениях может произвести революцию в централизованном водоснабжении

Использование графена в очистных сооружениях может произвести революцию в централизованном водоснабжении

17.04.2019, 08:42   |   Техника/Технологии
Использование графена в очистных сооружениях может произвести революцию в централизованном водоснабжении

Российские ученые предложили обеззараживать питьевую воду с помощью графена, за открытие которого наши соотечественники Андрей Гейм и Константин Новоселов в 2010 году получили Нобелевскую премию. Наноматериал способен разрушать клетки вредоносных бактерий и оседать вместе с их останками. При невысокой стоимости новая технология, по мнению экспертов, может со временем лечь в основу мирового стандарта очистки.

Как пишут "Известия", новые свойства графена были открыты учеными НИТУ «МИСиС», которые провели эксперименты совместно с коллегами из Тамбовского государственного университета им. Г.Р. Державина и Саратовского госуниверситета им. Н.Г. Чернышевского. В недавно опубликованной работе ученые доказали, что оксид графена способен очищать воду от сильных загрязнений.

Открытие может произвести революцию в централизованном водоснабжении. Промышленную очистку пока приходится осуществлять с помощью мощных окислителей: хлора, озона, гипохлорита натрия, которые являются довольно сильными ядами. Поэтому водопроводную воду настоятельно рекомендуют перед употреблением в пищу кипятить, отстаивать, фильтровать.

Оксид же графена для человеческого организма не вредней древесного угля, хотя и убивает вредоносные бактерии с эффективностью хлора. Ученые провели эксперименты по введению оксида графена в растворы (питательная среда и физраствор), содержащие культуры самого опасного загрязнителя водопроводной воды — кишечной палочки. Физраствор моделировал воду, а питательная среда — человеческий организм.

Опыты показали, что оксид графена полностью разрушает бактерии и вместе с их останками собирается хлопьями внутри растворов. Их потом легко извлечь с помощью механических фильтров. В результате остается пригодная к питью жидкость. А если извлеченную массу обработать ультразвуком, можно выделить из нее графен и использовать повторно.

— Нам пока не удалось до конца разобраться в механизме уничтожения бактерий с помощью оксида, — рассказал один из авторов исследования, доцент кафедры функциональных наносистем и высокотемпературных материалов НИТУ «МИСиС» Александр Гусев. — Предварительно мы полагаем, что нановещество провоцирует образование губительных для них свободных радикалов.

По мнению ученых, если такую систему очистки применить для водопроводной воды, можно будет навсегда забыть о ее хлорировании. К тому же у обеззараживания с помощью оксида графена чрезвычайно низкая себестоимость.

Хлор, несмотря на его исторические заслуги (стал спасителем человечества от кишечной палочки), остается сильным ядом, содержание которого в водопроводной воде по-прежнему представляет опасность для людей, пояснил инженер-химик Центра биоаналитических исследований и молекулярного дизайна (бывшая Центральная химико-токсикологическая лаборатория Сеченовского университета) Александр Еганов. Озонирование — на порядок менее токсичный метод, но слишком дорогой, чтобы внедрять повсеместно.

Оксид графена уже сейчас недорог в производстве, а со временем станет еще дешевле, считает начальник лаборатории безопасности нанотехнологий и наноматериалов Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Анна Анциферова. Она не видит причин, по которым новая технология не смогла бы со временем вытеснить из индустрии хлорирование и озонирование.

В Институте химии растворов им. Г.А. Крестова разработку также признали перспективной, но обратили внимание на малую изученность влияния нового вещества на организм.

— Препятствием для внедрения является в первую очередь сложность получения из графена фильтра большой площади, — рассказал заведующий лабораторией «Химия гибридных наноматериалов и супрамолекулярных сиcтем» Александр Агафонов. — До настоящего времени не ясно, будут ли такие фильтры длительно работать. Важно и знание о токсичности оксида графена, особенно длительно проработавшего в качестве мембраны и адсорбировавшего на себе ионы тяжелых металлов и патогенные бактерии. В любой фильтрующей системе через какое-то время работы будет наблюдаться унос фильтрующего материала.

Таким образом, пока длительное воздействие малых количеств графена на человека изучено недостаточно.

Фото: basegroup.ru

Просмотров: 1365
Новости по теме
Новости
От первого лица
Генеральный директор ГК "Элма-Астерион" Анастасия Григорьева:
«Самодостаточность России в оборудовании для ВКХ может быть реализована при наличии полной цепочки производства»
ГК «Элма-Астерион» является заметным игроком на рынке насосного и перемешивающего оборудования для работы с коррозионно-активными жидкостями, включая очистку сточных вод. Причем компания -...
Компании
29.03.2024
ООО «Ревитех» стало участником национального проекта «Производительность труда»
ООО «Ревитех» (г. Пермь) стало новым участником национального проекта «Производительность труда»,...
29.03.2024
ГУП «Ставрополькрайводоканал» в течение двух лет поставит на цифровую основу все водное хозяйство Кисловодска
ГУП «Ставрополькрайводоканал» планирует в течение двух лет реализовать в г. Кисловодске проект...
29.03.2024
МУПП «Саратовводоканал» закупит 50 тыс. сосновых чопиков для устранения повреждений на водопроводах
МУПП «Саратовводоканал» объявило на портале госзакупок запрос котировок на поставку 50 тыс....
Проекты
Новые статьи
Выставки/Конференции