Meny Meny

En skaldjursinspirerad lösning skulle kunna minska föroreningar av textilfärger

Forskare vid Khalifa University i Abu Dhabi har utvecklat ett nytt nanomaterial som effektivt kan rensa upp färgämnen och föroreningar från avloppsvatten. Mekanismen var inspirerad av olika skaldjurs system, i synnerhet musslor.

Textilindustrin använder 1.3 biljoner liter vatten för att färga plagg årligen. Det är tillräckligt med vatten för att fylla två miljoner simbassänger av olympisk storlek. Ja, du läste rätt – två miljon.

Utan att bortse från att detta redan är en mycket vattenintensiv industri, uppstår ett sekundärt problem när den stora majoriteten av detta vatten lämnas orenat innan det kasseras.

Det mesta slutar med att det dumpas i närliggande floder och vattendrag, vilket förorenar lokala vattendrag med skadliga färgämnen och kemikalier.

De högsta koncentrationerna av textil-härledda vattenföroreningar finns i Kina och Bangladesh, som är hem för världens största tygtillverkningscenter. Som sagt, detta borde vara ett globalt bekymmer eftersom alla vår planets vattenkretslopp är oupplösligt sammanlänkade.

Med modeindustrin som ansvarar för en massiv 20 procent av den globala vattenföroreningen, gav forskare vid Khalifa University sig för att hitta en genomförbar lösning för att städa upp den. De vände sig till skaldjur, speciellt musslor, för att få inspiration.


Vad kan vi lära oss av musslor?

Ofta förbises om de inte serveras med en smörig vit- eller rödvinssås, gör musslor ett imponerande och livsviktigt jobb medan de är rotade till kanten av klippiga kuster.

De suger in havsvatten, som skickas genom en inhalationsöppning för att filtrera bakterier, alger, grus, sand eller silt. Vattnet rinner sedan över musslans gälar innan en sekundär utandningsöppning driver ut det filtrerade vattnet, såväl som allt osmältbart material tillbaka ut i dess livsmiljö.

Denna process fungerar som ett naturligt reningssystem för musslans livsmiljö.

Ironiskt nog är det dock inte denna process som inspirerade forskarna. Istället tittade teamet på "skägget" hos musslor – de starka och klibbiga trådarna som gör att de kan haka fast på stenar, rev och till och med skeppsvrak.

Proteinerna i dessa trådar är mycket vidhäftande, så forskarna ville se om de kunde skapa en syntetisk formel som kunde attrahera och hålla fast kemikalier i vattnet på samma sätt.


Resultaten

Det de skapade är ett konstgjort lösningsmedel som består av små sandliknande korn. Det är ett nanomaterial som inte är synligt för blotta ögat, men det kan sakkunnigt samla föroreningar på sin yta och i sina porer.

Forskarna testade först sitt musselinspirerade lösningsmedel på ett röd-orange färgämne som heter Alizarin Red S. Deras visar publicerad rapport att den är effektiv för att rensa upp färgen utan att läcka ut några skadliga kemikalier i det omgivande vattnet.

Detta är goda nyheter, eftersom det inte skulle vara vettigt att använda ett lösningsmedel om det läckte ut andra giftiga kemikalier i vattnet – vilket de flesta lösningsmedel gör.

Att göra lösningsmedlet miljövänligt identifierades som en enorm utmaning, en utmaning som de kunde övervinna. Forskarna säger att nanomaterialet till och med kan anpassas för att ta bort virus från sjukhusens avloppsvatten, förbättra avsaltningsprocesser och mer.

Det ska bli intressant att se hur effektiv den här tekniken är när den används i större skala och hur den annars kan användas för att göra planeten till en renare plats.

Tillgänglighet