Obnovitelná solární energie může pomoci čistit vodu
Použití elektrochemie k separaci různých částic v roztoku (také známé jako elektrochemická separace) je energeticky účinná strategie pro sanaci životního prostředí a vody, tedy přesněji řečeno pro čištění kontaminované vody.
Ale zatímco elektrochemie využívá méně energie než jiné podobné metody, elektrická použitá energie velké části pochází z neobnovitelných zdrojů, jako jsou fosilní paliva, což vyvolává otázky o dlouhodobé udržitelnosti elektrochemických procesů, a to včetně separací. Integrace solární energie posouvá udržitelnost elektrochemických separací obecně a její aplikace na čištění vody prospívá i vodnímu sektoru.
Chemici z University of Illinois Urbana-Champaign přitom prokázali, že sanace vody může být částečně – a možná dokonce výhradně – poháněna obnovitelnými zdroji energie. Metoda prostřednictvím polovodiče integruje sluneční energii do elektrochemického separačního procesu poháněného oxidačně-redukční reakcí, která manipuluje s elektrickým nábojem iontů, aby je oddělila od roztoku, jako je například voda.
Pomocí tohoto systému vědci úspěšně oddělili a odstranili zředěný arzenát (derivát arsenu), který je hlavní složkou odpadu z ocelářského a těžebního průmyslu, z odpadních vod. Výstup tak představuje významný první krok výzkumu – a zároveň i důkaz použitelnosti takových systémů pro čištění odpadních vod a ochranu životního prostředí.
Více informací:
Ki‐Hyun Cho, Raylin Chen, Johannes Elbert, Xiao Su. Redox‐Functionalized Semiconductor Interfaces for Photoelectrochemical Separations. Small, 2023; DOI: 10.1002/smll.202305275