Американские ученые разработали метод, который позволяет удалять нитраты из сточных вод и получать из них аммоний. Для этого используется всего одна электрохимическая ячейка, что позволяет сократить затраты на энергию. Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
Нитраты часто оказываются в сточных водах сельхозпредприятий, поскольку используются как удобрения. Однако это влечет за собой ряд проблем. Нитраты в ходе некоторых процессов могут становиться канцерогенными соединениями. Кроме того, их обилие способствует цветению водоемов, что вредит их обитателям. Поэтому необходима разработка эффективных и экономных методов очистки сточных вод от нитратов.
Американские ученые поставили перед собой цель — разработать метод очистки сточных вод от нитратов, который бы потреблял как можно меньше энергии и при этом бы позволял переводить нитраты в ценные соединения. Для этого исследователи разработали устройство, которое позволяет концентрировать нитраты из сточных вод и превращать их в аммиак. Устройство представляет собой бифункциональный электрод. Он содержит полимерный адсорбент, который поглощает нитраты и позволяет повысить их локальную концентрацию в 8 раз. Также в электрохимическую ячейку входят катализаторы на основе кобальта. Благодаря этому ученые смогли повысить выход аммиака в реакции в 24 раза. Так как для сепарации нитратов от воды не требуется дополнительных устройств и процессов, исследователи смогли сократить потребление энергии в 10 раз по сравнению с конвенциальными методами. Исследователи уже проверили потенциал нового девайса, используя сточные воды сельхозпредприятий.
В дальнейшем ученые намерены подобрать более селективные материалы, которые бы позволили эффективнее удалять нитраты из сточных вод и ускорять их превращение в аммиак. В то же время исследователи рассматривают возможность масштабирования их системы для ее практического применения.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
