חומר חדשני, הנוצר מקליפת הדרים, מטהר זיהומי כספית

פורסם ב: Angewandte Chemie International Edition
אוקטובר 2015

פולימר (חומר פלסטי) בשם גפרית-לימונן (Sulfur limonene) מיוצר מקליפת פרי הדר מודגם בתמונה בצורת קוביית לגו שנוצקה ממנו. כפי שמדווחים חוקרי אוניברסיטת Flinders, החומר יכול לזהות זיהומי כספית ולספוח אותם.

מאז תחילת העידן התעשייתי, זיהומי הכספית בסביבה גדלו בהתמדה, בעיקר בנהרות ובימים. כתוצאה, טורפים ברמה גבוהה בנתיבי המים שלנו מכילים לעתים קרובות רמות גבוהות מאוד של כספית, ואכילת דגים המכילים רעלן עצבי זה יכולה להוביל לבעיות בריאות חמורות. חוקרים, מאוניברסיטת Flinders באוסטרליה, מדווחים על שיטה חדשנית, פשוטה וזולה לסילוק כספית מהסביבה באמצעות חומר המופק מקליפות הדרים ממוחזרות.

ניסיונות עבר לסילוק כספית מתהליכי עיבוד עפרות באמצעות טכנולוגיות שונות, כגון EPAs MCS system, כרוכים בדרך כלל בציוד מכני כבד ובתהליכים מורכבים, לא יעילים, שאינם מתאימים לתנאים ימיים. מאידך, חומרים סופחי כספית, המיוצרים מתחמוצת האלומיניום, הנם הבטחה מסוימת לתהליך פשוט, יעיל וזול בסילוק הכספית ממי שתייה.

החומר החדשני הנחקר, יכול לסלק כספית גם ממים וגם מקרקע; הוא מופק מפסולת אורגנית מתחדשת וממוחזרת, ומספק תהליך יעיל ובר-קיימא להסרת זיהום מתמשך של כספית.

המרכיב העיקרי של החומר החדש הנקרא- sulfur limonene polysulphide הוא פולימר המופק מגפרית ומ"לימונן", פחממן הנמצא בקליפה השומנית של פירות ההדרים. היות ושני המרכיבים העיקריים של הפולימר הנם חומרי פסולת מהתעשייה הפטרוכימית ומתעשיית המזון ניתן למצוא משניהם מיליוני טונות ללא שימוש.

במאמץ למצוא שימוש לחומרי פסולת אלה, ניסו החוקרים ליצור פולימרים כגון: צבעים, חומרים פלסטיים וציפויים, שיקטינו בעצם את השימוש בנפט. שילוב של מיחזור, שימוש מחודש בפסולת, וקומפוסטציה של פסולת הביא לתוצאה בה משני חומרים כמו "גפרית" ו"לימונן" יוצרים פולימר חדש.

"יותר מ-70 מיליון טון של גפרית מיוצרים כל שנה בתעשייה הפטרוכימית, ויוצרים הררי פסולת ללא שימוש ברחבי העולם, ובדומה "כ-70 אלף טון של לימונן זוכים לגורל דומה" אומר אחד החוקרים. "כך שהעניין הוא לא רק מציאת פתרון לבעיית הפסולת אלא גם פתרון לבעיית סילוק הכספית מהסביבה באופן שיהיה קל לאחסן אותה, וכך לסלק ולהחליף אותה כאשר החומר יגיע לרוויה של כושר הספיגה".

החוקרים רצו ליצור פולימר חדש, והופתעו לגלות כי החומר אותו המציאו ניחן בתכונה של התחברות למתכות כבדות.

תוך שימוש בפיסת מידע זו, ניסו החוקרים לקשור כספית לחומר החדש ומצאו שכבר אחרי טיפול בודד, יותר מ-50% מהכספית שהייתה בתמיסה נקשרה לפולימר. טיפולים נוספים הורידו את רמת הכספית כמעט לרמה הנדרשת במי-שתייה.

תכונה נוספת המהווה יתרון ל- sulfur limonene polysulphide היא שינוי הצבע של החומר לאחר ספיחת הכספית. תכונה זו מאפשרת שימוש בחומר כגלאי לזיהומי כספית.

כיום, החוקרים מחפשים שימושים תעשייתיים לחומר ומקווים להשתמש בו לניקוי מים וקרקע, כמו כן, הועלה הרעיון לשלבו במסנני מי השתייה.