Att avlägsna föroreningar från avloppsvatten genom adsorbenter som aktivt kol är ofta ohållbart. När adsorbenterna är mättade måste de regenereras, vilket kan kräva höga temperaturer. Pierre Oesterles avhandling visar hur detta kan göras på ett mer miljövänligt sätt med hjälp av tryckkokarteknik.
Varje dag släpps tusentals ämnen ut i avloppsvattnet från hushåll och industrier – från bekämpningsmedel och antibiotika till mjukgörare. För att hindra dessa föroreningar från att hamna i miljön kan man använda material som aktivt kol, med hög ytarea, för att adsorbera dem.
– Dessa adsorbenter produceras av kol- och kokosnötsindustrin, vilket gör användningen ohållbar. Dessutom regenereras det förbrukade aktiva kolet ofta genom att först torka adsorbenten och sedan använda temperaturer över 600 grader för att bryta ned de adsorberade föroreningarna, säger Pierre Oesterle, doktorand vid Kemiska institutionen på Umeå universitet.
I sin avhandling utforskade Pierre Oesterle restprodukter från trä- och jordbruksindustrin som alternativ till det vanligt använda aktiva kolet. Dessa adsorbenter, så kallade aktiverade biokol, studerades med avseende på deras förmåga att adsorbera två sorters antibiotika, trimetoprim och sulfametoxazol, samt koffein. Han använde därefter en ny metod för regenerering som inte kräver torkning och som fungerar vid lägre temperaturer, kallad hydrotermisk behandling.
Resultaten är lovande. De adsorberade ämnena gick inte att detektera vid temperaturer över 280 grader – de hade istället omvandlats till andra ämnen. När materialen återvanns ökade dessutom deras avskiljningsförmåga för vissa av föroreningarna. Det visade sig även att när de adsorberande ämnena bröts ner bildades nya kolstrukturer på materialets yta, vilket kan vara bra vid återvinning.
– Cirkulär ekonomi handlar om att återvinna och återanvända material. Dessa resultat kan leda till utveckling av hydrotermisk behandling i större skala, både för aktiverat kol och andra alternativ. Det kan också öka allmänhetens medvetenhet om att bara för att en förorening försvinner, betyder det inte att den är borta – den kan omvandlas till andra produkter som potentiellt är mer skadliga. Dessa biprodukter måste utvärderas. Ett berömt citat sammanfattar det hela: ”Inget går förlorat, inget skapas, allt förändras”, säger Pierre Oesterle.
Källa: Umeå Universitet