Καθαρισμός υδάτινων πόρων με βαμβακερά υφάσματα

Η εκτεταμένη ρύπανση των υδάτινων πόρων αποτελεί ένα από τα καίρια περιβαλλοντικά προβλήματα, που ταλανίζουν την παγκόσμια κοινότητα, με την αντιμετώπιση της μόλυνσης του υδροφόρου ορίζοντα από τα βαρέα μέταλλα και άλλους οργανικούς ρύπους να αποτελεί μια μεγάλη περιβαλλοντική πρόκληση. Στις χώρες που βρίσκονται στη Μεσόγειο, όπου οι υδάτινοι πόροι είναι περιορισμένοι, υπάρχει μια συνεχής ανάγκη για την ανάπτυξη φθηνών και αποτελεσματικών μεθόδων για τον καθαρισμό και την επαναχρησιμοποίηση του νερού.
Τα βαρέα μέταλλα και μεταλλοειδή, όπως είναι το αρσενικό (As), ο μόλυβδος (Pb) και το χρώμιο (Cr), αποτελούν μερικούς από τους επικίνδυνους ρυπαντές των υδάτινων πόρων, επιφέροντας σοβαρές επιπτώσεις τόσο στην ανθρώπινη υγεία όσο και στα υδατικά οικοσυστήματα. Κατά συνέπεια, κρίνεται αναγκαία η εξεύρεση μεθόδων για την αποτελεσματική απομάκρυνση τέτοιων επιβλαβών ρύπων από τα υδατικά περιβάλλοντα. Στη διεθνή βιβλιογραφία έχουν αναφερθεί αναρίθμητα υλικά σε μορφή σκόνης, που απορροφούν τοξικά είδη από το νερό. Ένα μεγάλο ζήτημα, όμως, αφορά την αδυναμία της πρακτικής εφαρμογής τους σε διεργασίες απορρύπανσης, διότι τα υλικά σε μορφή σκόνης δεν μπορούν να μείνουν στατικά, καθώς παρασύρονται από τη ροή, βυθίζονται κ.ο.κ. Επιπλέον, είναι δύσκολη και η ανάκτηση ενός υλικού υπό μορφή σκόνης μετά το πέρας της χρήσης του.
Στο πλαίσιο αυτό, η ερευνητική ομάδα που ανήκει στο Εργαστήριο Ανόργανης Χημείας του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων, υπό την επίβλεψη του αναπληρωτή καθηγητή Εμμανουήλ Μάνου, αναπτύσσει υλικά-ροφητές βαρέων μετάλλων (με τη διεθνή ονομασία MOFs), τα οποία στα συνέχεια ενσωματώνονται σε βαμβακερά υφάσματα, που με τη σειρά τους αποκτούν τις ιδιότητες του ροφητικού υλικού. Το πλεονέκτημα των υφασμάτων, σε σχέση με τα υλικά σε μορφή σκόνης, είναι ότι τοποθετούνται και ανακτώνται εύκολα σε υδατικά περιβάλλοντα.
Οι μελέτες αυτές έχουν δημοσιευθεί σε μια σειρά από εργασίες σε διεθνή έγκριτα επιστημονικά περιοδικά με σύστημα κριτών (peer-reviewed) και, ούσες υποσχόμενες σε εργαστηριακή κλίμακα, θα επεκταθούν και σε διεργασίες καθαρισμού βιομηχανικών λυμάτων, τα οποία περιέχουν υψηλές συγκεντρώσεις βαρέων μετάλλων και αποτελούν κύρια πηγή ρύπανσης των υδάτινων πόρων.
«Σε μια εποχή που το περιβάλλον μαστίζεται από σύνθετα προβλήματα και η οικολογική κρίση είναι πιο αισθητή από ποτέ, είναι αναγκαία η συνεισφορά όλων», σημειώνει η ερευνητική ομάδα του αναπληρωτή καθηγητή κ. Μάνου, που παραμένει προσηλωμένη σε αυτή την κατεύθυνση. Εξάλλου, με την υλοποίηση αυτής της έρευνας αναμένεται να προκύψουν πολλά επιστημονικά, κοινωνικά και οικονομικά πλεονεκτήματα σε τοπικό αλλά και σε διεθνές επίπεδο. «Η έρευνα πάνω στη χημεία των MOFs είναι ιδιαίτερα σημαντική, όχι μόνο για την ενίσχυση της βασικής επιστημονικής γνώσης, αλλά και για τον λόγο ότι αυτή η κατηγορία των υλικών έχει σημαντικές εφαρμογές στην τεχνολογία. Μια από αυτές τις εφαρμογές είναι η ρόφηση και η απομάκρυνση τοξικών ιόντων από υδατικά μέσα. Επιπλέον, λαμβάνοντας υπόψιν την έκταση της έρευνας που έχει πραγματοποιηθεί πάνω σε ροφητές για τοξικά ιόντα και την μεγάλη αγορά αυτών των υλικών, η ανάπτυξη των MOFs και των σύνθετών τους ενδεχομένως να διευρύνει τους ορίζοντες της συνεχώς αναπτυσσόμενης βιομηχανίας των ροφητικών υλικών», σημειώνει η ομάδα, αναφορικά με τα αναμενόμενα αποτελέσματα της έρευνας.
Οι ερευνητικές προσπάθειες συνεχίζονται και καθίστανται δυνατές χάρη στην χρηματοδότηση από το Ελληνικό Ίδρυμα Έρευνας και Καινοτομίας («1η Προκήρυξη ερευνητικών έργων ΕΛ.ΙΔ.Ε.Κ. για Μέλη ΔΕΠ και ερευνητές/τριες και την προμήθεια ερευνητικού εξοπλισμού μεγάλης αξίας», κωδικός προγράμματος: 348). Αναλυτικότερες πληροφορίες για το ερευνητικό έργο αναφέρονται στην ιστοσελίδα του ερευνητικού έργου https://hfriproject348.gr .