Na Politechnice Gdańskiej (PG) opracowywane są nowe materiały fotokatalityczne. Ich zastosowanie ma pozwolić na usuwanie farmaceutyków ze ścieków. Ma się także przyczyniać do eliminacji zanieczyszczenia powietrza.
Wykorzystać zjawisko fotokatalizy
Zjawiskiem fotokatalizy na PG zajmuje się zespół prof. Anny Zielińskiej-Jurek z Katedry Inżynierii Procesowej i Technologii Chemicznej Wydziału Chemicznego. Pracuje on nad problemami środowiskowymi i działa w kierunku ekoinnowacyjności, m.in. opracowując nowe materiały fotokatalityczne. Mianem takiego materiału określa się materiał półprzewodnikowy, który absorbuje promieniowanie słoneczne. Zgromadzony w ten sposób ładunek może zostać przekształcony w reaktywne formy tlenu. Te z kolei są w stanie bardzo efektywnie utleniać zanieczyszczenia obecne w wodzie czy powietrzu – tłumaczy PG.
Fotokataliza i usuwanie farmaceutyków ze ścieków
Do zespołu prof. Zielińskiej-Jurek należy m.in. mgr inż. Marta Kowalkińska, absolwentka uczelni, a obecnie doktorantka w Szkole Doktorskiej. Młoda chemiczka zajmuje się przede wszystkim syntezą, charakterystyką i zastosowaniem nowych materiałów fotokatalitycznych do degradacji uporczywych zanieczyszczeń. Uczelnia podaje, że doktorantka opracowała fotokatalizator, który poprzez swoją morfologię eliminuje zanieczyszczenia organiczne w wodzie. Udało jej się z dużą skutecznością zdegradować naproksen – jeden z popularniejszych środków przeciwbólowych i przeciwzapalnych, będący m.in. składnikiem maści.
– Zarówno na wcześniejszym etapie, jak i teraz, podczas realizacji pracy doktorskiej, moja praca skoncentrowana jest głównie na syntezie nowych materiałów i zastosowaniu fotokatalizy do rozkładu trwałych zanieczyszczeń obecnych w wodzie i powietrzu. W szczególności skupiam się na rozkładzie farmaceutyków, niepodatnych na rozkład biologiczny w konwencjonalnych systemach oczyszczania ścieków komunalnych i przemysłowych. Tymi farmaceutykami są m.in. naproksen, ibuprofen czy paracetamol, czyli popularne środki, stosowane w lekach przeciwbólowych, które dostępne są bez recepty i z których wielu z nas na co dzień korzysta – wyjaśnia mgr Marta Kowalkińska.
Usuwanie farmaceutyków ze ścieków, by ograniczyć ich negatywne oddziaływanie na środowisko
Jak podkreślają obie ww. chemiczki, organizm człowieka częściowo metabolizuje te związki farmaceutyczne. Metabolity te jednak nie zawsze są podatne na rozkład biologiczny. Co więcej, część związków wydalana jest z naszego organizmu w formie niezmienionej.
– Choć farmaceutyki w ściekach nie występują w dużych stężeniach, to mogą ulegać bioakumulacji w wodzie, czy biomagnifikacji w środowisku, powodując toksyczność i w różny sposób wpływając na organizmy żywe – wyjaśnia prof. Anna Zielińska-Jurek. – Zależy nam na tym, żeby opracować takie technologie, dzięki którym te substancje zostaną wyeliminowane ze ścieków oraz z wód powierzchniowych.
Czystsze powietrze dzięki zastosowaniu fotokatalizy
Badania podejmowane przez zespół prof. Zielińskiej-Jurek nie dotyczą jednak jedynie wody. – Nasz zespół opracował fotokatalizator, zdolny do eliminowania szerokiego spektrum zanieczyszczeń powietrza: tlenków azotu, benzo(α)pirenu obecnego w pyłach oraz lotnych zanieczyszczeń organicznych. Co ważne, nasze rozwiązanie jest innowacyjne w skali całego świata – podkreśla prof. Zielińska-Jurek. – Fotokatalizator jest w stanie eliminować te zanieczyszczenia pod wpływem promieniowania słonecznego. Światło UV jest drogie i jest go bardzo mało w spektrum promieniowania słonecznego, mianowicie jedynie 3-5%. Dlatego chcemy zwiększyć wydajność procesu poprzez aktywację materiału w świetle widzialnym. Nad wprowadzeniem tego rozwiązania ściśle współpracujemy z PKN Orlen S.A. – dodaje.
Na podstawie media.pg.edu.pl
fot. sozosfera.pl (zdjęcie ilustracyjne)
