Kviksølvforurensning er en av de mest lumske problemene i vårt miljø. I dag har mine kolleger og jeg ved Flinders University avslørt et nytt materiale enn kan skrubbe kvikksølv fra miljøet, som et resultat av forskning som skal være publisert denne uka. Materialet - svovel-limonenspolysulfid - binder seg til kvikksølv og endrer farge, og hjelper oss med å se hvor effektiv det er.

Merkur er en neurotoxin. Utvikling av foster er mest sårbare og kvikksølvforgiftning kan forårsake utviklingsforsinkelser hos ufødte barn.

Den primære veien for kvikksølv hos mennesker er gjennom å spise fisk. Kviksølv akkumuleres i dyrs vev, så fisk på toppen av næringskjeden kan inneholde høye og potensielt giftige nivåer. Det kan forårsake både kroniske og akutte effekter i det marine livet. Gravide kvinner anbefales å unngå å spise store mengder visse typer fisk.

Siden den industrielle revolusjonen har mennesker økt konsentrasjon av kvikksølv i havet av 10%, og frekvensen øker.

De store kilder av kvikksølv i vann i Australia er fra vannforsyning, produksjon, gruvedrift, olje- og gassutvinning og elproduksjon.

Vårt nytt materiale fjerner ikke bare kvikksølv fra vann og jord, men er laget av industriavfall. Så vårt materiale løser effektivt to problemer: rydder opp forurensning, og gjør det bærekraftig.

Når livet gir deg limonene

Svovel-limonenspolysulfid er a polymer eller stort molekyl laget, som navnet antyder, fra svovel og limonene. Svovel er elementet kjent for lukt som rotte egg når det kombineres med hydrogen for å produsere hydrogensulfid. Limonene finnes i olje av appelsinskall og andre sitrusfrukter.

Begge er avfallsprodukter. Petroleumsindustrien produserer mellom 60 millioner og 70 millioner tonn svovel hvert år. Det er bokstavelig talt fjell av svovel som ligger rundt om i verden, ubrukt.

De sitrus industri produserer mer enn 70 tusen tonn limonene hvert år. Å finne en bruk for disse materialene er et viktig bidrag til utarbeidelsen av bærekraftige materialer.

De aller fleste polymerer (plast, gummi, maling, belegg etc.) er avledet av endelige forsyninger av petroleum. Å identifisere nye kilder er derfor kritisk for bærekraftig produksjon av polymerer.

Ved avfallsvalidering finnes nye bruksområder for biprodukter som ellers lagres som avfall. Ved å bidra til dette målet, er den nye polymeren i denne undersøkelsen helt utelukkende fra industrielle biprodukter svovel og limonene - ingen andre deler kreves.

Rengjøring av kvikksølv

I starten av prosjektet var vi primært interessert i å lage en ny polymer fra allment tilgjengelige og bærekraftige materialer. Det har vært noen nyere rapporter om bruk av svovel og limonene som utgangsmaterialer for meget forskjellige typer polymerer. Vi ville bare se om vi kunne bruke både svovel og limonene i samme polymer.

Den kjemiske sammenslåingen av disse to industrielle biproduktene viste seg utrolig enkelt. Den virkelige overraskelsen kom da vi studerte sin oppførsel i metallbinding. Fordi polymeren har et høyt svovelinnhold, forventet vi at den skal ha høy affinitet for metaller som binder til svovel. Dette var faktisk tilfelle.

Videre fant vi at det kunne fjerne mer enn 50% av kvikksølv fra vann etter bare en enkelt behandling. Etterfølgende behandlinger kan brukes til å nærme seg kvikksølvnivåer som er egnet til drikking.

Mens det er andre materialer som er svært effektive for å fjerne kvikksølv fra vann, er vårt materiale unikt ved at det er langt billigere. Også når polysulfidet er utsatt for kvikksølv, endrer det farge. Denne fargeskiftende eller kromogene responsen var en veldig velkommen overraskelse. Vi kan bruke denne egenskapen som en sensor for kvikksølv.

Våre foreløpige studier indikerer at svovel limonens polysulfid ikke er giftig. Dette er et kritisk funn hvis polymeren skal brukes direkte i naturlige økosystemer som elver, innsjøer og hav.

Vi undersøker for tiden kommersialisering av teknologien. Disse tiltakene tar sikte på å samarbeide med eksisterende næringer og miljøbyråer for å produsere og bruke materialet i omfattende opprydningsarbeid. Vi veier også muligheter for å søke investering for et oppstartsselskap.

Bruke materialet i rensing av giftig avfall kan være et år eller mer unna, men vi arbeider aktivt med et partnerskap mellom Flinders Partners (kommersialiseringsarmen til Flinders University) og University of Tulsa (samarbeidspartnere i denne undersøkelsen).

Vi tar sikte på å bruke dette materialet for å fjerne kvikksølv fra grunnvann og jord. Vi undersøker også bruken som en komponent i vannfiltre for å sikre trygt drikkevann. Mer generelt håper vi å inspirere andre forskere og ingeniører til å utvikle nye og nyttige materialer som adresserer hasterutfordringer i bærekraft.

Om forfatteren

Justin Chalker, lektor i syntetisk kjemi, Flinders University. I Pittsburgh bidro han til total syntese av flere naturlige produkter under ledelse av Theodore Cohen. Støttet av et Rhodes-stipendium og et nasjonalt vitenskapelig fakultet for forskersamfunn, fullførte Justin sin D.Phil. ved University of Oxford under oppsyn av Benjamin Davis hvor han utviklet flere verktøy for stedet-selektiv modifisering av proteiner.

Denne artikkelen ble opprinnelig publisert på Den Conversation. Les opprinnelige artikkelen.

Relatert bok:

at

Takk for besøket InnerSelf.com, der det er 20,000 + livsendrende artikler som fremmer "Nye holdninger og nye muligheter." Alle artikler er oversatt til 30+ språk. Bli medlem! til InnerSelf Magazine, utgitt ukentlig, og Marie T Russells Daily Inspiration. InnerSelf Magazine har blitt utgitt siden 1985.