Aranybánya lehet a szennyvíz: magyar kutatók is profitálhatnak ebből az új eljárásból

Az ipari termelés egyik legsúlyosabb környezetvédelmi terhét jelentő sós és nehézfémekkel telített szennyvíz kezelése eddig komoly dilemmát okozott a gyáraknak. Az amerikai Rice és Vanderbilt Egyetem kutatói azonban olyan technológiát fejlesztettek ki, amely értékes nyersanyagforrássá alakítja a mérgező hulladékot. Az új elektrokémiai ionpumpáló (EIP) platform egyszerre végzi el a sótalanítást és a fémek szelektív kinyerését, mindössze négy óra leforgása alatt.

Az elektronikai gyártók és a fémfeldolgozók eddig két rossz megoldás közül választhattak. A só eltávolítására használt fordított ozmózis után tömény, használhatatlan sós lé maradt vissza, a nehézfémek vegyszeres kivonása pedig hatalmas mennyiségű veszélyes iszapot termelt, amelynek elszállítása és tárolása nagyon sokba kerül.

Az új eljárás lényege, hogy speciális elektródák segítségével a szennyvízben oldott ionokat egy másodlagos befogadó áramlatba terelik – fizikai szűrők vagy maró vegyszerek alkalmazása nélkül.

A kutatók kiküszöbölték a korábbi elektroszorpciós rendszerek legnagyobb hátrányát, a folyamat szakaszosságát is. A Nature Water folyóiratban megjelent tanulmány szerint az új módszer az elektromos áramkör gyors változtatásával éri el, hogy az ionok folyamatosan, egy irányba haladhassanak át a rendszeren, így nincs szükség a folyadékok fizikai cseréjére.

Programozható elektródák a fémek kinyeréséhez

A rendszer igazi különlegessége a „programozhatóság”. A kutatók precízen szabályozzák az elektródák felületén a feszültséget, amivel meghatározzák, mely ionokat kössék meg és melyeket engedjék tovább. Magasabb feszültségen a berendezés hagyományos sótalanítóként üzemel: a só és a réz is a befogadó áramlatba kerül, de amint a feszültséget a réz reakcióküszöbe alá csökkentik, az elektróda szelektíven csapdába ejti a rezet, miközben a sókat átengedi.

A laboratóriumi tesztek során a rendszer a só 90 százalékát vonta ki, miközben szinte az összes rezet megkötötte az elektródán. Egy összetettebb, rezet, nikkelt és nátriumot tartalmazó keverékkel végzett kísérletben a só 85 százalékát, a fémeknek pedig több mint 92 százalékát távolították el.

Ez a technológiai ugrás alapjaiban változtathatja meg a fenntartható ipari gyártást. A szennyvíz ettől fogva nem csupán veszélyes hulladék, hiszen az üzemek közvetlenül kinyerhetik belőle a tiszta fémeket, a megtisztított öblítővizet pedig azonnal újra felhasználhatják. A fejlesztés bebizonyította, hogy az ipari sós víz nem környezeti teher, hanem kiaknázatlan ásványkincslelőhely.

Gábor János, NEW technology