Limpar a água com nanotecnologia
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Nanotecnologia pode ajudar a água limpa utilizando vários métodos, incluindo a injecção de nanopartículas subterrâneo para limpar contaminantes de águas subterrâneas e usando nanofios de prata e nanotubos de carbono para matar bactérias na água potável.
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solventes industriais nas águas subterrâneas, tais como um líquido de limpeza solvente chamado tricloroetileno (TCE), pode prejudicar a saúde.
De acordo com a Agência de Substâncias Tóxicas e Registro de Doenças, um departamento do Departamento de Saúde e Serviços Humanos dos Estados Unidos, “Beber ou respirar altos níveis de tricloroetileno podem causar nervoso efeitos no sistema, fígado e danos nos pulmões, batimentos cardíacos anormais, coma e possivelmente a morte . Tricloroetileno foi encontrada em pelo menos 852 dos mais de 1.200 sites de listas nacionais de prioridades identificadas pela Environmental Protection Agency (EPA) “.
Um desafio na limpeza de águas subterrâneas é a remoção de poluição de água industrial, tais 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.
Ao injectar nanopartículas de ferro num sistema de água subterrânea, tais como um aquífero (rocha permeável que contém águas subterrâneas), ocorre uma reacção entre os átomos de ferro, o solvente, e iões de hidrogénio. Nesta reacção, a partir de átomos de ferro a nanopartícula dar-se dois electrões (átomos de ferro pode facilmente dar electrões e são bastante estáveis como os iões positivos na água) para os átomos de cloro.
Como resultado, os iões de hidrogénio (que ocorrem naturalmente em água) combinam com os átomos de carbono. Isto deixa-o com uma molécula orgânica comum, comum, em que os átomos de carbono estão rodeados por átomos de hidrogénio (como o metano ou etano), os iões de ferro positivos, e os iões de cloro negativo (normalmente presentes em água salgada). Porque nanopartículas podem permanecer suspensas na água subterrânea por um longo tempo, eles podem permear grandes áreas de águas subterrâneas.
O ferro usadas nestes nanopartículas é muitas vezes referido como 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 nesta maneira de tratar a água subterrânea é muito menos caro do que bombear a água para fora 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 desenvolvidos através de pesquisa na Universidade de Lehigh.
contaminantes metálicos em águas subterrâneas, tais como mercúrio, são também 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 monocamadas auto-organizadas em suportes mesoporosos.
Este material consiste de partículas de cerâmica, cuja superfície tem muitos poros nanométricos. Esses poros são revestidas com moléculas que têm átomos de enxofre em uma extremidade, deixando um furo no centro, que também está alinhada com átomos de enxofre. Os cientistas alinhar os nanoporos com moléculas contendo enxofre pois liga-se ao mercúrio, de modo que os átomos de mercúrio ligação para o enxofre e estão presos em nanoporos.
Os investigadores estão a desenvolver SAMMS que contêm outras moléculas nas nanoporos para remover outros contaminantes de metal a partir de águas subterrâneas.