Araştırma, ortaya çıkan maddelerin toksisitesine ve “güneş enerjisi” teknolojisinin gerçek operasyonda gelecekteki kullanımına odaklanıyor.
Ostrava ve Olomouc'tan bir bilim insanı ekibi, nehirlerdeki suyun saflığını nispeten kolay bir şekilde iyileştirebilecek bir keşifte bulundu. Bunlarda örneğin kanalizasyon arıtma tesislerinin her zaman baş edemeyeceği antibiyotik veya uyarıcı kalıntıları bulunabilir.
Bilim insanları, hazır karbon malzeme ve ışık kullanarak ilaç kalıntılarını sudan başarıyla çıkarmanın bir yolunu buldu. Çalışmalarını uluslararası bilimsel dergi iScience'da yayınladılar.
İlaç kalıntıları günümüzün en büyük çevresel sorunlarından biridir. Ostrava Üniversitesi, Madencilik ve Teknoloji Üniversitesi – Ostrava Teknik Üniversitesi ve Olomouc'taki Palacký Üniversitesi'nden bilim adamlarının yaptığı yeni bir çalışma, ışığa tepki veren grafitik karbon nitrürün bir çözüm sunabileceğini gösteriyor.
Ostrava Üniversitesi'nden Profesör Petr Praus şöyle açıkladı: “Meslekten olmayan biri, test edilen grafit karbon nitrürün, aydınlatma sonrasında güneş paneline benzer şekilde davranan çok ince bir toz olduğunu hayal edebilir. Yalnızca elektrik üretmek yerine, sudaki ilaç kalıntılarını parçalayan kimyasal reaksiyonları tetikler.” diye açıkladı Ostrava Üniversitesi'nden Profesör Petr Praus.
On yıldan fazla bir süredir grafit karbon nitrür kullanarak fotokatalitik reaksiyonlarla ilgileniyor. Praus, “En büyük avantaj, gerekli reaksiyonların görünür ışıkla, yani güneş ışığıyla etkinleştirilebilmesidir” dedi.
Atık sudaki kalıntı ilaçların aktif çamur kullanılarak geleneksel yöntemlerle uzaklaştırılması zordur. Petr Praus, “Su arıtma için alternatif seçenekler aramamızın nedeni budur ve fotokataliz olası çözümlerden biridir” diye açıkladı.
Yüzde 95 başarı oranı…
Araştırma ekibi ayrıca bu yöntemi kullanarak antibiyotiklerin ayrışması sırasında oluşan maddelerin incelenmesine de dahil oldu.
Praus, “Bu, bilimsel yayınlarda sıklıkla göz ardı ediliyor. Bu maddelerin oluşumunu ve bunların çevreye olan zehirliliğini izlemek gerekiyor” dedi.
Laboratuvar koşullarında, bilim insanları iki saat içinde antibiyotik ofloksasin ve diklofenak ilacının yüzde 95'inden fazlasını ve kafeinin yaklaşık yüzde 80'ini uzaklaştırmayı başardılar. Petr Praus, “Bu analizlere dayanarak, oluşturulan maddelerin çoğunun su ortamı için orijinal ilaçlara göre daha düşük bir ekolojik yük oluşturduğunu görebiliriz” diye ekledi.
Bu yöntemin bir diğer avantajı, başlatma için yalnızca güneş ışığının yeterli olmasının yanı sıra, kullanılan katalizörün stabilitesi, tekrarlanabilirliği ve kolay elde edilebilmesidir.
Praus, “Grafit karbon nitrür, melamin gibi nitrojen içeren organik maddelerin ısıtılmasıyla kolay ve ucuz bir şekilde hazırlanabilir” diye açıkladı. “Melamin, beş yüz santigrat derece civarındaki sıcaklıklarda birkaç saat ısıtılır. Bu işlem sırasında, ham grafitik karbon nitrürün sarı bir tozunu oluşturmak üzere polimerleşir. Bu, malzemenin ortaya çıkan özelliklerine göre gereksinimlere göre ayarlanabilir.”
İlaç dökümü
Daha ileri araştırmalarda bilim insanları, diğer ilaçların fotokatalitik ayrışmasına ve özellikle de ortaya çıkan ayrışma ürünlerinin özelliklerine ve toksisitesine odaklanacak.
Praus, “İdeal olarak, organik maddelerin esas olarak karbondioksit ve suya dönüştürülmesi gerekir, ancak bunların yeni ürünlere dönüşümü de sıklıkla meydana gelir. Bu gerçekleşirse, bu bileşikler toksik olmamalı ve çevrede doğal olarak ayrışabilir olmalıdır” diyen Praus, Ostrava'daki bilim adamlarının geçmişte diklofenak, ibuprofen ve parasetamol gibi ilaçların yanı sıra bazı organik boyalar ve fenol gibi ilaçların ayrışmasını da incelediklerini ekledi.
Bunu, gerçek atık su üzerinde test yapılması ve izlenen ilaç spektrumunun genişletilmesi takip edebilir.
Praus, “Bunun geleneksel arıtma tesislerinin yerine geçmediği, bugün suda kalan maddelerin giderilmesine yönelik hedefe yönelik bir araç olduğu unutulmamalıdır” diye belirtti. “Çalışma elbette, fotokatalistin etkinliğini etkileyebilecek organik maddeler veya inorganik tuzlar gibi diğer katkı maddeleri ile ilgilenmediğimiz, laboratuvar koşullarında seçilen maddeler üzerinde yapılan bir testti.”
Bir yanıt yazın