מדענים יצרו מסנן מים מגרפן שיכול ללכוד חלקיקי אורניום

צוות מדע MIT מפגין מסנן קצף תחמוצת גרפן, שהתברר שהוא מסוגל אפילו לשמור על אורניום ולהתאים מים רדיואקטיביים בעבר שְׁתִיָה.

גרפן ותכונותיו הייחודיות הבאות

לפעמים יש תחושה שלמעשה אין תכונות בלתי אפשריות לגרפן. ומדענים מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס אישרו שוב הנחה זו. אחרי הכל, הם הצליחו למצוא יישום אחר לחומר ה"נפלא "הזה.

אז מהנדסים יצרו מסנן מים רב פעמי מקצף תחמוצת גרפן המתפקד כמגנט לחומר כמו אורניום.

אורניום יכול להגיע למים ממשקעים טבעיים הכלולים בסלעים, או, למרבה הצער, באמצעות "זבל" שנותר מתחנות כוח גרעיניות. לאחר שהגיע למים, האורניום אינו נראה לעין בלתי מזוינת ויכול לגרום לפגיעה חמורה בבריאות גם במינונים נמוכים.

בדיקות מעבדה הראו שקצף תחמוצת גרפן שוטף אורניום מהמים עד כדי כך מוסמך ERA, הוא הופך להיות שמיש ממש כמה שעות לאחר ההתחלה ניקיון.

וסדרה שלמה של ניסויים הראו כי המסנן החדש הזה מתאים לשימוש חוזר מבלי להפחית את היעילות באופן משמעותי.

כיצד פועל מסנן גרפן

לכן, על מנת שהמסנן יתחיל לנקות מים מזוהמים, זרם חשמלי מועבר בחומר. זה מפעיל את תהליך פיצול המים ליד קצף תחמוצת הגרפן, מה שמוביל לשחרור מימן ובכך מגביר את ה- pH באזור זה.

זה מעורר תהליכים כימיים שמושכים יוני אורניום לאזור הקצף, וכפי שהניסויים הראו, האורניום עובר תהליך התגבשות לפני כן לצורה לא ידועה של אורניום הידרוקסיד.

כך שאפילו נפח קטן של קצף גרפן הצליח ללכוד כמות ניכרת של אורניום. וברגע שנאספה כמות מספקת ממנו (אורניום), אז גילו מדענים שניתן לנקות את הקצף בקלות. לשם כך, אתה רק צריך לשנות את הקוטביות של המטען החשמלי, והאורניום המצטבר פשוט מחליק מהקצף. וזה הכל, המסנן מוכן שוב לפעול לטיהור מים מזוהמים.

לפיכך, ניסויים רבים הוכיחו כי נפח קצף קבוע הצליח ללכוד אורניום פנימה פי 4 ממשקלו שלו, וניתן היה להשיג יכולת מיצוי של 4000 מ"ג לאחד גְרַם. וזה הרבה יותר טוב מכל שיטות הניקוי האחרות.

וניסויים מעשיים הראו שמסנן קצף תחמוצת גרפן מסוגל לבצע שבעה מחזורי ניקוי מבלי לפגוע ביעילות.

מדענים טוענים כי הטכנולוגיה עצמה זולה למדי וניתן להוסיף אותה בשלבים שונים של תשתית המים. בנוסף, המהנדסים בטוחים כי ניתן לשדרג את המסנן כך שיכיל חומרים כבדים אחרים כגון עופרת, כספית וקדמיום.

המדענים שיתפו את תוצאות העבודה שנעשו בדפי פורטל החומרים המתקדמים.

אם אהבתם את החומר, דרגו אותו ואל תשכחו להירשם לערוץ. תודה על תשומת הלב!