Hetzelfde proces dat ervoor zorgt dat er korstjes in theepotten ontstaan, kan helpen de korstjes te verwijderennikkelbesmetting door zeewater, volgens een nieuwe studie van het eiland Nieuw-Caledonië in de Stille Zuidzee.
Nikkelmijnbouw is de belangrijkste industrie van Nieuw-Caledonië en het kleine eiland is een van de grootste producenten van dit metaal ter wereld.Maar de combinatie van grote steengroeven en hevige regenval zorgt ervoor dat grote hoeveelheden nikkel, maar ook lood en andere metalen, in de wateren rond het eiland terechtkomen.Nikkelvervuiling kan schadelijk zijn voor de menselijke gezondheid, omdat de concentratie ervan in vis en schaaldieren toeneemt naarmate ze hogerop in de voedselketen komen.
Marc Jeannin, een milieuingenieur aan de Universiteit van La Rochelle in Frankrijk, en zijn collega's aan de Universiteit van Nieuw-Caledonië in Noumea vroegen zich af of ze het kathodische beschermingsproces konden gebruiken, een techniek die wordt gebruikt om de corrosie van metalen scheepsconstructies onder controle te houden, om sommige nikkel uit het water..
Wanneer een zwakke elektrische stroom wordt toegepast op metalen in zeewater, zorgt dit ervoor dat calciumcarbonaat en magnesiumhydroxide uit het water neerslaan en er zich kalkafzettingen vormen op het oppervlak van het metaal.Dit proces is nooit onderzocht in de aanwezigheid van metallische verontreinigingen zoals nikkel, en de onderzoekers vroegen zich af of sommige nikkelionen zouden kunnen neerslaan.
Het team gooide een gegalvaniseerde staaldraad in een emmer met kunstmatig zeewater gemengd met NiCl2-zout en liet er zeven dagen lang een milde elektrische stroom doorheen lopen.Aan het einde van deze korte periode ontdekten ze dat maar liefst 24 procent van het oorspronkelijk aanwezige nikkel vastzat in kalkafzettingen.
Jeannine zegt dat dit een goedkope en gemakkelijke manier kan zijn om van de ziekte af te komennikkel."We kunnen niet alle vervuiling elimineren, maar dit zou een manier kunnen zijn om deze te beperken", zei hij.
De resultaten waren enigszins onverwacht, aangezien het elimineren van vervuiling niet tot de doelstellingen van het oorspronkelijke onderzoeksprogramma behoorde.Het belangrijkste onderzoek van Jeannin richt zich op het ontwikkelen van manieren om kusterosie tegen te gaan. Hij onderzoekt hoe kalksteenafzettingen, begraven in een gaas op de oceaanbodem, kunnen fungeren als natuurlijk cement, waardoor sedimenten onder dammen of op zandstranden kunnen worden gestabiliseerd.
Jeannin startte een project in Nieuw-Caledonië om te bepalen of het gaas voldoende metaalverontreinigingen kon vasthouden om de geschiedenis vannikkelverontreiniging op de locatie.“Maar toen we ontdekten dat we grote hoeveelheden nikkel konden afvangen, begonnen we na te denken over mogelijke industriële toepassingen”, herinnert hij zich.
Christine Orians, een milieuchemicus aan de Universiteit van British Columbia in Vancouver, zegt dat de methode niet alleen nikkel kan verwijderen, maar ook een groot aantal andere metalen.“Co-precipitatie is niet erg selectief”, vertelde ze aan Chemistry World."Ik weet niet of het effectief zou zijn in het verwijderen van voldoende giftige metalen zonder potentieel bruikbare metalen zoals ijzer te verwijderen."
Jeannine maakt zich echter geen zorgen dat het systeem, als het op grote schaal wordt ingezet, de oceanen van essentiële mineralen zal beroven.Tijdens de experimenten is slechts 3% calcium en 0,4% magnesium uit het water verwijderd, en hij zegt dat het ijzergehalte in de oceaan hoog genoeg is om er niet veel invloed op te hebben.
Jeannin suggereerde in het bijzonder dat een dergelijk systeem zou kunnen worden ingezet op plaatsen met een hoge afvoer van nikkel, zoals de haven van Nouméa, om de hoeveelheid nikkel die in zee belandt te verminderen.Het vereist minimaal toezicht en kan worden aangesloten op hernieuwbare energiebronnen zoals zonnepanelen.Nikkel en andere verontreinigingen die in kalkaanslag zitten, kunnen worden teruggewonnen en gerecycled.
Jeannin zei dat hij en zijn collega's samenwerken met bedrijven in Frankrijk en Nieuw-Caledonië om een ​​proefproject te ontwikkelen om te helpen bepalen of het systeem commercieel kan worden uitgerold.
Het goedkope molecuul levert vergelijkbare prestaties als de bestaande duremetaalkatalysatoren, maar kampt met ernstige problemen met betrekking tot de stabiliteit ervan.
Donatie van $ 210 miljoen van Moderna-ondernemer en investeerder Tim Springer ter ondersteuning van lopend onderzoek
© Royal Society of Chemistry document.write(new Date().getFullYear());Registratienummer liefdadigheidsinstelling: 207890