Nowe sorbenty mineralne do uzdatniania wody pod lupą badaczy z Rzeszowa i Białegostoku

Czysta woda w kranie oraz wolne od skażeń rzeki i jeziora to fundament zdrowia każdego z nas. Odpowiedzią na rosnące wyzwania związane ze szkodliwą chemią w środowisku wodnym są badania dr. inż. Marcina Chutkowskiego z Katedry Inżynierii Chemicznej i Procesowej na Wydziale Chemicznym Politechniki Rzeszowskiej, który odbywa staż naukowy na Politechnice Białostockiej.

– Moje badania skupiają się na poszukiwaniu nowych sorbentów służących do usuwania zanieczyszczeń z wody. Nowe sorbenty powstają na bazie modyfikacji dotychczas znanych sorbentów. Modyfikacja pozwala na zwiększenie zdolności sorpcyjnej istniejących materiałów – wyjaśnia dr Chutkowski.

Materiały sorpcyjne działają jak zaawansowane pułapki chemiczne – wychwytują zarówno organiczne, jak i nieorganiczne związki chemiczne, pozwalając uzyskać wodę wyższej jakości. Kluczem do ich skuteczności jest unikalna technologia modyfikacji.

– Modyfikacja sorbentów polega na procesie mechanofuzji, czyli mechanicznego wzbogacania materiałów pochodzenia naturalnego o inne związki chemiczne, które zwiększają aktywność sorpcyjną materiału – tłumaczy dr Chutkowski.

Obecnie badacz pracuje nad wykorzystaniem powszechnie dostępnych mineralnych surowców pochodzenia naturalnego.

– Wytwarzamy i testujemy nowe sorbenty na bazie m.in. dolomitów naturalnych, wzbogacone tlenkami metali – dodaje.

Współpraca po sąsiedzku

Staż „Po sąsiedzku” odbywa się w ramach drugiej edycji Politechnicznej Sieci Via Carpatia. W pierwszej edycji na Politechnice Rzeszowskiej badania prowadziła prof. dr hab. inż. Katarzyna Ignatowicz, kierowniczka Katedry Technologii w Inżynierii Środowiska na Wydziale Budownictwa i Nauk o Środowisku Politechniki Białostockiej. Wymiana doświadczeń zaowocowała kilkoma wspólnymi publikacjami i badaniami.

– Teraz testujemy i określamy właściwości fizyczne proponowanych przez dr. Chutkowskiego sorbentów za pomocą mikroskopu skaningowego. Mamy także możliwość przetestowania proponowanych sorbentów w warunkach technologicznych – opowiada prof. Ignatowicz.

– Modyfikowane materiały sorpcyjne przygotowuję wspólnie z zespołem na Politechnice Rzeszowskiej. Natomiast skuteczność działania tych materiałów chcemy przetestować w ramach stażu i w ramach dostępnej aparatury na Politechnice Białostockiej. Uczelnia dysponuje unikalną aparaturą w dużej skali. Dzięki temu jesteśmy w stanie przetestować skuteczność działania tych modyfikowanych materiałów sorpcyjnych w skali półtechnicznej. Jest ona bardziej zbliżona do rzeczywistych procesów oczyszczania wody, które mają miejsce w oczyszczalniach i stacjach uzdatniania wody – wyjaśnia dr Marcin Chutkowski.

Badania istotne dla każdego z nas

Prowadzone badania mają bezpośredni wymiar praktyczny. Pomyślne zweryfikowanie nowych dolomitowych sorbentów w skali półtechnicznej otworzy drogę do ich zastosowania w komercyjnych stacjach uzdatniania wody i oczyszczalniach ścieków.

Dla „zwykłego” człowieka oznacza to:

• zdrowszą i czystszą wodę, pozbawioną szkodliwych substancji organicznych i nieorganicznych,
• efektywniejszy proces oczyszczania, co może ograniczyć koszty funkcjonowania stacji uzdatniania wody poprzez skrócenie czasu kontaktu, podniesienie efektu sorpcji oraz zmniejszenie wymaganego złoża,
• lepszą ochronę naturalnych zbiorników wodnych przed skażeniem chemicznym.

– Jeżeli uzyskamy obiecujące wyniki badań, czyli skrócimy czas kontaktu, podniesiemy efekt sorpcji, ewentualnie zmniejszymy złoże, będzie można myśleć o wdrożeniu i przetestowaniu rozwiązania w warunkach pełnych komercyjnych – podsumowuje prof. Ignatowicz.

Źródło: Politechnika Białostocka

Czytaj także: Jak skuteczniej oddzielać jony z wody?