Bọt xốp chứa bã cà phê lọc chì và thủy ngân ra khỏi nước

10:57' AM - Thứ tư, 15/03/2017

Hàng năm, các nhà hàng, hộ gia đình và ngành công nghiệp chế biến cà phê thải ra tổng cộng khoảng 6 triệu tấn bã cà phê sau khi sử dụng. Nay các nhà nghiên cứu Italia đã tìm ra một phương pháp thiết thực để sử dụng lượng phế thải này. Họ dùng bã cà phê và silicon tạo thành một loại bọt xốp dạng cao su, có khả năng hút chì và thủy ngân ra khỏi nước. Vật liệu mới này có triển vọng được sử dụng ở quy mô lớn để làm sạch nước nhiễm kim loại nặng.

Cho đến nay, một phần bã cà phê đã qua sử dụng có thể được sử dụng làm phân bón hoặc chuyển hóa thành điêzen sinh học. Một số nhà khoa học cũng đã nghiên cứu khả năng sử dụng bã cà phê để loại bỏ kim loại nặng ra khỏi nước thải, vì bã này có chứa amin tích điện cũng như các nhóm cacboxylic và phenol với khả năng hấp thụ kim loại nặng. Nhưng việc lọc bã ra khỏi nước sau khi làm sạch lại không dễ dàng.

Vì vậy, các nhà khoa học tại Viện Công nghệ Italia đã quyết định gắn cố định các hạt bã cà phê trong một loại vật liệu xốp dạng cao su - đây là bọt silicon rẻ tiền và dễ sản xuất.

Các nhà nghiên cứu đã chế tạo bọt xốp này bằng cách trộn bột cà phê nghiền đã qua sử dụng cùng với một lượng nhỏ đường trong dung dịch polysiloxan acetoxy đàn hồi, có chứa chất hoạt động bề mặt polydimethylsiloxan, rồi để cho hỗn hợp này khô và polyme hóa qua đêm. Sau đó, họ ngâm vật liệu này trong nước ấm để hòa tan các tinh thể đường, tạo thành lỗ xốp và thu được vật liệu bọt xốp có chứa 60-70% cà phê (tính theo trọng lượng).

Để kiểm tra khả năng làm sạch nước thải của vật liệu mới, các nhà khoa học đã ngâm bọt xốp này 30 giờ trong dung dịch nước có chứa ion chì và thủy ngân ở những nồng độ khác nhau. Kết quả cho thấy, mỗi gam bọt xốp có thể hấp thụ tối đa khoảng 13 g ion chì và 17 mg ion thủy ngân. Theo tính toán, bọt xốp đã hấp thụ lượng kim loại nặng gấp hơn 5 lần trọng lượng bản thân của nó.

Kết quả trên mở ra triển vọng sử dụng bã cà phê ở quy mô lớn lớn. Khi sử dụng một lượng bọt xốp đủ lớn, người ta có thể loại bỏ hầu hết các ion kim loại đến mức có thể đáp ứng các tiêu chuẩn về nước uống.

Hiện các nhà khoa học đang khảo sát những phương pháp loại bỏ ion kim loại ra khỏi bọt xốp mà không làm thay đổi chức năng của nó để có thể tái sử dụng. Họ cũng có kế hoạch sản xuất bọt xốp có thể phân hủy sinh học hoàn toàn để việc loại bỏ nó trở nên đơn giản và có hiệu quả kinh tế hơn. Hơn nữa, nhóm nghiên cứu đã bắt đầu chế tạo bọt xốp từ các chất đàn hồi có khả năng tự trở thành dạng xốp trong quá trình polyme hóa bằng cách tạo ra các bong bóng khí, vì vậy không cần sử dụng đường cho quá trình này.

Theo một nhà khoa học tại Đại học Tổng hợp Illinois, Chicago (Mỹ), trước đây chưa có ai thử nghiệm việc sử dụng bọt xốp chứa bã cà phê để làm sạch nước. Trong khi đó, mỗi năm có hàng triệu tấn bã cà phê đã qua sử dụng phải đưa đi chôn lấp.

Như vậy, phương pháp mới của các nhà nghiên cứu Italia không chỉ góp phần giảm lượng phế thải rắn mà còn giúp loại bỏ các kim loại nặng gây ô nhiễm nguy hiểm trong nước. Tuy nhiên, việc thu gom đủ bã cà phê để có thể áp dụng công nghệ trên ở quy mô lớn sẽ không phải là điều dễ dàng. Việc đó đòi hỏi phải thiết lập hệ thống thu gom có hiệu quả với các cơ sở thường sử dụng cà phê ở quy mô thương mại, ví dụ các khách sạn và nhà hàng n

HV

Theo Chemical & Engineering News. 9/2016

Sponsor links (Provided by VIEPortal.net - The web cloud services for enterprises)
Thiết kế web, Thiết kế website, Thiết kế website công ty, Dịch vụ thiết kế website, Dịch vụ thiết kế web tối ưu, Giải pháp portal cổng thông tin, Xây dựng website doanh nghiệp, Dịch vụ web bán hàng trực tuyến, Giải pháp thương mại điện tử, Phần mềm dịch vụ web, Phần mềm quản trị tác nghiệp nội bộ công ty,