Aktualności | Mikroskopijny grafen o olbrzymim znaczeniu

Ścieki to wielki problem współczesnego świata, a znalezienie sposobu ich najefektywniejszego oczyszczania to wielkie wyzwanie dla naukowców. Problem ten bada m.in. Mariusz Tomaszewski, doktorant na Wydziale Inżynierii Środowiska i Energetyki Politechniki Śląskiej, wykorzystując do tego celu nanomateriały.

Biologiczne oczyszczalnie ścieków wykorzystują szereg różnorodnych technologii opartych na działaniu bakterii, które wspaniale neutralizują wszelkie zanieczyszczenia. Bakterie te do efektywnego działania potrzebują jednak środowiska o temperaturze ok. 30 st. C. Problem w tym, że ścieki, które docierają do polskiej oczyszczalni, nie mają tak wysokiej temperatury. Badania, które prowadzi mgr inż. Mariusz Tomaszewski z Politechniki Śląskiej skupione są właśnie na możliwości obniżenia temperatury tego procesu z jak najmniejszym uszczerbkiem dla jego efektywności.

– Zawsze bliskie mi były tematy ochrony środowiska, dlatego w swoim projekcie zajmuję się tzw. zimnym anammoxem, czyli technologią beztlenowego utleniania amoniaku ze ścieków, w temperaturach poniżej temperatury optymalnej dla prowadzenia tego procesu. Wykorzystuję do tego celu nanomateriały, między innymi zredukowany tlenek grafenu (RGO) – wyjaśnia mgr inż. Mariusz Tomaszewski.

Czym są nanomateriały? To cząsteczki o rozmiarach mniejszych niż 100 nanometrów, np. zredukowany tlenek grafenu (RGO), jony żelaza (II) czy tlenek manganu (MnO₂).

Badania doktoranta z Gliwic wskazują, że dodanie RGO do reaktora, w którym prowadzony jest proces anammox, pozwala na 15-20 proc. wzrost aktywności bakterii, w porównaniu do procesu prowadzonego przez bakterie bez takiej stymulacji. Co więcej, nanomateriały mogą być również degradowane przez bakterie.

– W czasach, w których nanostruktury wkraczają we wszystkie gałęzie przemysłu, a potem - jako zanieczyszczenia, występują powszechnie we wszystkich elementach środowiska i mają nadal nie do końca poznany wpływ na człowieka, dobrze jest wiedzieć, że bakterie środowiskowe mogą być ”mikrostrażnikiem„ naszego zdrowia – mówi Mariusz Tomaszewski.

Badania prowadzone są w ramach projektu finansowanego przez Narodowe Centrum Nauki, zatytułowanego "Wspomaganie procesu anammox w niskich temperaturach, za pomocą wybranych nanomateriałów". (kr)