La pollution au mercure est l'un des problèmes les plus insidieux dans notre environnement. Aujourd'hui, mes collègues et moi-même à l'Université Flinders ont dévoilé un nouveau matériau capable de nettoyer le mercure de l'environnement, à la suite de recherches publié cette semaine. Le matériau - le polysulfure de soufre-limonène - se lie au mercure et change de couleur, ce qui nous aide à voir à quel point il est efficace.

Le mercure est un neurotoxine. Les fœtus en développement sont les plus vulnérables et l'empoisonnement au mercure peut entraîner des retards de développement chez les bébés à naître.

La principale voie pour le mercure chez les personnes est par manger du poisson. Le mercure s'accumule dans les tissus des animaux, de sorte que les poissons au sommet de la chaîne alimentaire peuvent contenir des niveaux élevés et potentiellement toxiques. Il peut causer des effets chroniques et aigus de la vie marine. Les femmes enceintes sont recommandées pour éviter de manger grandes quantités de certains types de poissons.

Depuis la révolution industrielle, les humains ont augmenté la concentration de mercure 10% dans l'océan, et le taux augmente.

La principales sources de mercure dans l'eau en Australie sont de l'approvisionnement en eau, la fabrication, l'extraction minière, de pétrole et de gaz, et la production d'électricité.

Notre nouveau matériau élimine non seulement le mercure de l'eau et du sol, mais il est créé à partir de déchets industriels. Ainsi, notre matériel résout efficacement deux problèmes: nettoyer la pollution et la faire durablement.

Quand la vie vous donne Limonene

Le soufre-limonène est un polysulfure polymère ou grande molécule faite, comme son nom l'indique, de soufre et de limonène. Soufre L'élément est connu pour sentir comme des œufs pourris lorsqu'il est combiné avec de l'hydrogène pour produire du sulfure d'hydrogène. limonène se trouve dans l'huile de zeste d'orange et d'autres agrumes.

Les deux sont des déchets. L'industrie pétrolière produit entre 60 millions et 70 millions de tonnes de soufre chaque année. Il y a littéralement des montagnes de soufre à travers le monde, inutilisées.

La industrie des agrumes produit plus de 70 mille tonnes de limonène chaque année. Trouver une utilisation de ces matériaux est une contribution importante à la préparation de matériaux durables.

La grande majorité des polymères (plastiques, caoutchouc, peintures, revêtements, etc.) sont dérivés de l'approvisionnement fini en pétrole. Identifier de nouvelles sources est donc essentiel pour la production durable de polymères.

Dans la valorisation des déchets, de nouvelles utilisations sont trouvées pour les sous-produits qui sont autrement stockés comme déchets. Contribuant à cet objectif, le nouveau polymère dans cette recherche est entièrement fabriqué à partir de sous-produits industriels de soufre et de limonène - aucune autre pièce n'est requise.

Nettoyer le mercure

Au début du projet, nous étions principalement intéressés par la fabrication d'un nouveau polymère à partir de matériaux largement disponibles et durables. Il y a eu des rapports récents sur l'utilisation du soufre et du limonène comme matériaux de départ pour des types très différents de polymères. Nous voulions simplement voir si nous pouvions utiliser à la fois du soufre et du limonène dans le même polymère.

La fusion chimique de ces deux sous-produits industriels avéré remarquablement facile. La vraie surprise est venue quand nous avons étudié son comportement dans le métal de liaison. Étant donné que le polymère a une teneur élevée en soufre, on attendu qu'il devrait avoir une affinité élevée pour les métaux qui liaison au soufre. Ce fut effectivement le cas.

De plus, nous avons constaté qu'il pouvait éliminer plus de 50% du mercure de l'eau après un seul traitement. Les traitements ultérieurs peuvent être utilisés pour approcher les niveaux de mercure convenant à la consommation.

Bien qu'il existe d'autres matériaux qui sont très efficaces pour éliminer le mercure de l'eau, notre matériel est unique en ce qu'il est beaucoup moins coûteux. En outre, lorsque le polysulfure est exposé au mercure, il change de couleur. Cette couleur changeante ou une réponse chromogène est une surprise bienvenue. Nous pouvons utiliser cette propriété comme un capteur pour le mercure.

Nos études préliminaires indiquent que le polysulfure de soufre-limonène n'est pas toxique. C'est une découverte cruciale si le polymère doit être utilisé directement dans des écosystèmes naturels tels que les rivières, les lacs et les océans.

Nous explorons actuellement la commercialisation de la technologie. Ces efforts visent à établir des partenariats avec les industries et les agences environnementales existantes pour produire et utiliser le matériel dans le cadre d'efforts de remédiation à grande échelle. Nous pesons également des options pour rechercher des investissements pour une entreprise en démarrage.

L'utilisation du matériel dans le nettoyage des déchets toxiques peut être d'un an ou plus, mais nous poursuivons activement ces efforts grâce à un partenariat entre Flinders Partners (branche de commercialisation de l'Université Flinders) et l'Université de Tulsa (collaborateurs de cette recherche).

Nous visons à utiliser ce matériau pour éliminer le mercure des eaux souterraines et du sol. Nous étudions également son utilisation comme composant dans les filtres à eau pour assurer une eau potable saine. Plus généralement, nous espérons inspirer d'autres scientifiques et ingénieurs à développer des matériaux nouveaux et utiles qui répondent aux défis urgents en matière de durabilité.

A propos de l'auteur

Justin Chalker, Maître de conférences en chimie synthétique, Université Flinders. A Pittsburgh, il a contribué à la synthèse totale de plusieurs produits naturels sous la direction de Théodore Cohen. Soutenu par une bourse Rhodes et la National Science Foundation Graduate Research Fellowship, Justin a ensuite complété son D.Phil. à l'Université d'Oxford, sous la supervision de Benjamin Davis où il a développé plusieurs outils pour la modification du site sélectif de protéines.

Cet article a été publié initialement le The Conversation. Lis le article original.

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