Limpar a água com nanotecnologia
Nanotecnologia pode ajudar a água limpa usando vários métodos, incluindo a injeção de nanopartículas subterrânea para limpar contaminantes de águas subterrâneas e usando nanofios de prata e nanotubos de carbono para matar bactérias em água potável.
solventes industriais nas águas subterrâneas, como um líquido de limpeza solvente chamado tricloroetileno (TCE), pode prejudicar a nossa saúde.
De acordo com a Agência de Substâncias Tóxicas e Registro de Doenças, um departamento do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos EUA, # 147 Beber ou respiratórios altos níveis de tricloroetileno podem causar efeitos no sistema nervoso, fígado e pulmão danos, batimentos cardíacos anormais, coma e até morte. Tricloroetileno foi encontrado em pelo menos 852 dos mais de 1.200 locais Lista de Prioridades Nacionais identificados pela Environmental Protection Agency (EPA) nº 148.;
Um desafio na limpeza das águas subterrâneas é a remoção da poluição da água industrial, tal como TCE. Os investigadores mostraram que as nanopartículas de ferro pode rapidamente degradar os hidrocarbonetos clorados, tais como TCE, para fazer uma mistura inofensiva de subprodutos.
Quando você injetar nanopartículas de ferro em um sistema de água subterrânea, como um aqüífero (rock permeável que contém água subterrânea), uma reação ocorre entre os átomos de ferro, o solvente, e íons de hidrogênio. Nesta reação, átomos de ferro da nanopartícula desistir de dois elétrons (átomos de ferro pode facilmente desistir de elétrons e são bastante estáveis na forma de íons positivos em água) para os átomos de cloro.
Como resultado, os iões de hidrogénio que ocorrem naturalmente (em água) combinam com os átomos de carbono. Isso deixa você com uma molécula orgânica comum, ordinário, em que os átomos de carbono são cercados por átomos de hidrogênio (como o metano ou etano), íons de ferro positivos e íons de cloro negativo (comumente presentes em água salgada). Porque as nanopartículas podem permanecer suspensos na água subterrânea durante um longo tempo, podem permear grandes áreas de águas subterrâneas.
O ferro usadas nestes nanopartículas é muitas vezes referida como o ferro de valência zero (ZVI). Isso é apenas uma maneira elegante para os químicos para dizer que o ferro não reagiu com qualquer outro material ainda e, portanto, ainda tem todos os seus elétrons.
Usando nanopartículas de ferro deste modo para o tratamento de águas subterrâneas é muito menos dispendioso do que o bombeamento da água do solo para o tratamento.
Lehigh Nanotech é uma empresa que está usando nanopartículas de ferro para limpar contaminantes. As técnicas intrigantes que estão usando foram desenvolvidas através de pesquisa na Universidade de Lehigh.
contaminantes metálicos em águas subterrâneas, tais como mercúrio, também são uma preocupação. Pesquisadores da Northwestern Pacific Laboratory desenvolveram um material para remover mercúrio das águas subterrâneas. O material é chamado SAMMS, que é curto para camadas auto-organizadas em suportes mesoporosos.
Este material consiste de partículas de cerâmica, cuja superfície tem muitos poros de tamanho nanométrico. Esses poros são revestidas com moléculas que têm átomos de enxofre em uma extremidade, deixando um buraco no centro, que também está alinhada com átomos de enxofre. Os cientistas alinham os nanoporos com moléculas contendo enxofre porque une ao mercúrio, então os átomos de mercúrio vínculo com a enxofre e estão presos nos nanoporos.
Os investigadores estão a desenvolver SAMMS que contêm outras moléculas nas nanoporos para remover outros contaminantes metálicos de águas subterrâneas.