Ismeretbővítő kutatás (alap- elméleti kutatás)

környezetvédelem

Az emberiség egyre kiterjedtebb környezet szennyezése jelentős erőfeszítést igényel a szükségletek minőségi kielégítéséhez. Az egészségügyből, az ipari tevékenységből, gépjárművekből, stb. kikerülő toxikus szennyezések az emberi egészséget és az ökológiai rendszert veszélyeztetik. A szennyezések hatástalanításához az utóbbi időben különböző oxidációs eljárásokat fejlesztettek ki. Kémiai és fizikai energia közlésekkel (ózonos, hidrogén-peroxidos, elektrolízises, korona kisüléses, ultrahangos, UV fénnyel megvilágító, stb. kezelésekkel) igyekeztek a szerves szennyezéseket szén-dioxiddá oxidálni. Az ilyen metodikák tanulmányozása során a módszerek gyenge pontjaira is fény derült. A kezeléseknél igen nagy fölöslegben kell alkalmazni a reaktánsokat (az energiát, a vegyületeket és költséget), következésképp a módszerek hatásfoka igen alacsony. Különösen a vizeknél s akkor, ha a víz természetes szerves szennyezései (pl. az ártalmatlan huminsavak, stb.) is jelen vannak, igen sok reaktánsra van szükség, mivel a toxikus szerves anyagok roncsolása mellett még a nem toxikus szerves vegyületeket is el kell roncsolni. Pl. a szennyvízben található gyógyszermaradványok ártalmatlanításához az összes szerves anyagot el kellene oxidálni. Amennyiben a reaktáns adagolása nem elégséges, úgy roncsolt szerves vegyületek, közti termékek, új vegyületek, gyökök képződhetnek, amelyek akár még mérgezőbbek lehetnek, mint az eredeti vegyületek. A nehézségek miatt a kutatásokat másik irányba is kiterjesztettük. A szennyezéseket alkalmas adszorpciós adalékokkal meg lehet kötni és a vizekből az adszorbens anyagot a felületéhez kötött szennyezésekkel együtt ülepítéssel, szűréssel külön lehet választani. A vízből így „kiemelt” szennyezések alkalmas módszerrel (pl. égetéssel, oxidációval, stb.) ártalmatlanítani lehet. Az adszorbens választásával kedvező körülmények között akár szelektíven is megköthetők a szennyezések. Adszorbensként az aktív szén gyártmányokat, a magnézium- és alumínium vegyületeket, zeolit féleségeket találtuk különösen hatékonynak. Az adszorbensek széles skálája hozzáférhető már, de a kezelendő vizek összetétele, az eltávolítandó komponens jellege (kationos, anionos, semleges, nagy molekulájú, dipólusos, stb.) és a víz pH-ja szerint kísérletekkel kell megválasztani a hatékony adszorpciós módszert. A gazdaságosság javítása érdekében szükségessé válhat az adszorbensek regenerálhatóságának, többszöri felhasználhatóságának, a szennyezés más helyen való hasznosíthatóságának megoldása.