Biohibridne membrane za odstranjevanje težkih kovin iz vode

Povzeto po članku: Zhao, D., Peng, Z., Fang, J., Fang, Z. & Zhang, J. Programmable and low-cost biohybrid membrane for efficient heavy metal removal from water. Sep. Purif. Technol. 306, 122751 (2023).

Uvod

Onesnaženje s težkimi kovinami je problem s katerim se spopadamo na svetovni ravni, še zlasti pri državah v razvoju. Dejavnosti, kot so rudarjenje in taljenje rude, razne industrije (plastika, galvanizacija, tekstil, elektronka, …), kmetijstvo in odlaganje odpadkov (blato čistilnih naprav, izlužki iz deponij, kovinski odpadki, …), pripomorejo k izločanju težkih kovin v okolje. Težke kovine, kot so na primer Cu, Pb, Cd, Hg, Cr (VI), As …; se za razliko od organskih snovi ne razgrajujejo, temveč se v okolju akumulirajo. Poleg tega so to pogosto neesencialni elementi za organizme in lahko povzročajo resne zdravstvene težave [1,2].

V vodi se težke kovine sicer akumulirajo v nižjih koncentracijah (manj kot 1 mg/L), vendar še vedno predstavljajo nevarnost za okolje in človeško zdravje. Uveljavljene metode za odstranjevanje težkih kovin so: ionska izmenjava, membranska filtracija, precipitacijske metode in elektrokemijske tehnike. Precipitacija omogoča 99 % odstranjenje težkih kovin, ampak povzroča sekundarno onesnaževanje vode. Elektrokemijske metode in ionska izmenjava sta učinkovita načina odstranjevanja težkih kovin, vendar potrebujeta drago opremo in veliko energije. Membranska filtracija predstavlja dobro alternativo tem tehnikam, vendar ima kot vse ostale uveljavljene tehnike pomanjkljivost, in sicer ni uspešna pri odstranjevanju težkih kovin v nizkih koncentracijah. V ta namen so pripravili mikrobna amiloidna nanovlakna (MAN, Microbila Amyloid Nanofibers) za odstranjevanje težkih kovin iz vode [2].