Bộ lọc sử dụng chất thải thực vật để loại bỏ kim loại nặng khỏi nước

MTXD - Nghiên cứu mới được thực hiện bởi các nhà khoa học từ Đại học Công nghệ Nanyang của Singapore (NTU) và viện nghiên cứu ETH Zurich, Thụy Sĩ.

Họ bắt đầu bằng cách chiết xuất protein từ bột đậu phộng và hạt hướng dương, sau đó cuộn các chuỗi protein lại với nhau để tạo thành cấu trúc giống như sợi dây kích thước nano được gọi là sợi amyloid protein. Sau đó, các sợi này được kết hợp với than hoạt tính, để tạo thành màng lọc lai.

Khi các màng lọc được sử dụng để lọc nước bị nhiễm chì, bạch kim và crom, chúng được phát hiện loại bỏ tới 99,89% kim loại nặng đó, cho phép nước đáp ứng các tiêu chuẩn nước uống quốc tế. Hiệu ứng này chủ yếu là do các sợi hoạt động như "sàng phân tử", hút và giữ ion kim loại nặng đi qua.

Protein sử dụng trong các màng lọc được thu hoạch từ bột hạt đậu phộng và hạt hướng dương.

Theo tính toán của các nhà khoa học, chỉ cần 16 kg (35 lb) protein hướng dương để lọc thể tích tương đương của một bể bơi cỡ olympic bị nhiễm 400 phần tỷ chì. Khi các màng trở nên bão hòa với các kim loại bị mắc kẹt, chúng có thể được làm khô và sau đó đốt cháy. Làm như vậy sẽ phá hủy các sợi nhưng để lại kim loại phía sau, cho phép tái chế các kim loại có giá trị hơn (chẳng hạn như bạch kim).

Ngoài ra, các sợi amyloid của protein vẫn còn trong màng khi nó đang được sử dụng, trái ngược với việc được giải phóng vào nước lọc. Đây là thực tế quan trọng, vì amyloids có thể gây tổn thương mô và suy cơ quan khi chúng hình thành và tích tụ trong cơ thể.

Hiện nay người ta hy vọng rằng một khi được phát triển hơn nữa, màng lọc có thể là giải pháp thay thế chi phí thấp cho các công nghệ truyền thống như thẩm thấu ngược, không chỉ đắt hơn mà còn đòi hỏi nguồn điện. Như một phần thưởng bổ sung, các màng này sẽ cung cấp công dụng khác cho bột hạt có dầu, đôi khi được sử dụng làm thức ăn gia súc nhưng thường bị loại bỏ.

"Các màng dựa trên protein của chúng tôi được tạo ra thông qua quy trình xanh và bền vững, đồng thời cần ít hoặc không tốn điện để chạy, khiến chúng có thể sử dụng trên khắp thế giới và đặc biệt là ở các nước kém phát triển", Giáo sư Ali Miserez của NTU, người đứng đầu nhóm nghiên cứu cho biết.

PV T/H