Mokslininkai rado būdą, kaip iš nuotekų vandens išgauti vertingas medžiagas

Kaskart atlikus gamtinius reikalus ir nuleidus vandenį tualete, į kanalizaciją pasiunčiame ne tik įvairių teršalų, bet ir daug naudingų medžiagų. Iš jų viena svarbiausių yra fosforas. Patekęs į nuotekas jis itin teršia aplinką, tačiau taip pat yra viena vertingiausių ir plačiausiai naudojamų medžiagų, kurios, kaip prognozuojama, galime pritrūkti jau po 250 metų.

Mokslininkai jau seniai ieško būdų, kaip fosforą paprastai ir efektyviai atgauti iš nuotekų. Vokiečių tyrėjų komanda neseniai paskelbė apie pirmuosius sėkmingus bandymus šioje srityje.

Paslaptis - magnetinės dalelės

Fosforas yra dvilypė medžiaga: ji natūraliai kaupiasi mėsoje ir pieno produktuose, yra sudedamoji DNR dalis bei svarbi maistinė medžiaga užtikrinanti stiprius kaulus. Fosforas ypač svarbus žemės ūkyje, nes yra viena pagrindinių trąšų sudedamųjų dalių, be to, jis yra naudojamas gaminant skalbiklius ir kitas namų chemijos priemones bei statybos pramonėje. 

Carstenas Gellermannas

Į vandenį yra įdedamos vadinamosios superparamagnetinės dalelės. Kai dalelės aptinka magnetinį lauką, jos pačios įsimagnetina, o jų struktūra pritraukia fosforo anijonus.

Kita vertus, su nuotekomis patekęs į gruntinius ir paviršinius vandenis, fosforas labai teršia aplinką. Fosforo perteklius vandenyje skatina dumblių augimą, dėl to dūsta žuvys ir kiti vandens gyvūnai, mažėja telkinių biologinė įvairovė. Dėl šių priežasčių norėtųsi fosforą iš nuotekų sistemos surinkti kuo anksčiau, dar prieš jam patenkant į vandens telkinius. Tačiau iki šiol tokios technologijos buvo neefektyvios.

Viena didžiausių Europos tyrimų organizacijų „Fraunhofen“ ėmėsi bandymų išgauti fosforą iš kanalizacijos, su tikslu dar kartą panaudoti šią vertingą ir gryną medžiagą bei sumažinti vandens telkinių taršą. Jų programos, pavadintos „Vokiečių fosforo platforma“, mokslininkų atrasta technologija yra paprasta, bet kartu ir labai novatoriška. 

„Į vandenį yra įdedamos vadinamosios superparamagnetinės dalelės. Kai dalelės aptinka magnetinį lauką, jos pačios įsimagnetina, o jų struktūra pritraukia fosforo anijonus“, - paaiškino vienas iš programos mokslininkų dr. Carstenas Gellermannas. Tuomet panaudojus magnetus iš vandens galima surinkti tiek superparamagnetines, tiek prie jų prisišliejusias fosforo daleles. 

Superparamagnetinės dalelės veikia ir kitas medžiagas, ne tik fosforą. „Kitos pavojingos medžiagos, pavyzdžiui, toksiški sunkieji metalai, taip pat gali būti lengvai pašalinami iš vandens su magnetais“, - sakė C. Gellermannas . Tačiau, mokslininko teigimu, didžiausias dėmesys šiuo metu yra skiriamas būtent fosforui. Skaičiuojama, jog žinomų fosforo atsargų gali užtekti tik artimiausiems 250 metų.

Be to, fosforą eksportuoja vos keletas šalių pasaulyje, todėl pasikeitus geopolitinei situacijai jo klodai gali būti išvis nepasiekiami. Mokslininkų pastangų dėka, fosforo išgavimas iš nuotekų jau netrukus gali būti taikomas plačiai ir dideliu mastu kaip svarbi alternatyva tradicinei kasybai. 

Parengta pagal gizmodo.com ir fraunhofer.de medžiagą