Фруктові відходи стали основою для екоактивованого вугілля

Категорії

Світ Економіка Війна Технології Наука Авто Спорт Здоров'я Шоу-Бізнес Пізнавально Політика

Вінницькі Волинські Дніпровські Донецькі Житомирські Закарпатські Запорізькі Івано-Франківські Київські Кропивницькі Кримські Луганські Львівські Миколаївські Одеські Полтавські Рівненські Сумські Тернопільські Харківські Херсонські Хмельницькі Черкаські Чернігівські Чернівецькі

Погода

Київ

вологість:

тиск:

вітер:

Погода на 10 днів від sinoptik.ua

Фруктові відходи стали основою для екоактивованого вугілля

09 січня 2025 р. 00:23

09 січня 2025 р. 00:23

Дослідження спрямоване на розробку нового типу активованого вугілля, виготовленого з фруктових відходів із застосуванням мікрохвильової активації та використанням CO2, для ефективного видалення металів, металоїдів і полімерів із водних розчинів.

Фруктові відходи, такі як насіння чорноплідної горобини, чорної смородини й апельсинова шкірка, є перспективною сировиною для виробництва біовугілля (БВ) і активованого вугілля (АК). Ці відходи багаті на органічний вуглець, що дозволяє отримувати матеріали з високою адсорбційною здатністю. Як зазначено у дослідженні , глобальні обсяги фруктових відходів, зокрема апельсинової шкірки, досягають близько 32 мільйонів тонн на рік, що створює можливості для реалізації принципів циркулярної економіки (WHO, 2023).

Технологічні аспекти мікрохвильової активації

Мікрохвильове нагрівання забезпечує рівномірний розподіл енергії, що сприяє кращому розвитку пористої структури адсорбентів. Пряма активація при високій температурі (800°C) у середовищі CO2 покращує текстурні параметри матеріалу, збільшуючи мікропористість і адсорбційну здатність. За словами авторів, цей підхід також підвищує ароматність і гідрофобність твердих речовин, що сприяє кращій взаємодії з іонами металів і макромолекулами.

Отримані матеріали продемонстрували високу здатність до адсорбції токсичних елементів, таких як кадмій (Cd), мідь (Cu), миш’як (As) та селен (Se), а також полімерів, наприклад, поліакриламідів (PAM). У системах, що містять одночасно полімери й метали, було виявлено ефекти комплексоутворення, які сприяли більш ефективному зв’язуванню забруднюючих речовин. Це підтверджує можливість створення універсальних адсорбентів для очищення води.

Виробництво активованого вугілля за допомогою мікрохвильового методу є екологічно безпечним, оскільки використовує CO2 як реагент, знижуючи його викиди. Утворені під час процесу гази, такі як метан (CH4) чи водень (H2), можуть бути зібрані та використані як джерела енергії. Однак процес вимагає належного контролю за викидами газів, зокрема їх очищення за допомогою фільтрації або каталітичного окислення.

Перспективи застосування

Розроблене активоване вугілля може бути ефективно застосоване в очищенні води від металів і полімерів, включаючи складні багатокомпонентні системи. Крім того, використання побічних продуктів фруктової промисловості дозволяє вирішити проблему утилізації органічних відходів, зменшуючи екологічний слід виробничих процесів.

Таким чином, виробництво активованого вугілля з фруктових відходів із залученням мікрохвильової активації є ефективним та екологічно орієнтованим підходом, що поєднує досягнення у сфері матеріалознавства та сталого розвитку.