Ученые из России разработали фотокатализатор для очищения воды, активизируемый стандартным освещением LED-источников. На текущий момент для дезинфекции применяется ультрафиолет из затратных и экологически вредных ртутных ламп. Разработчики заявляют, что их изобретение можно включить в новые очистные установки либо интегрировать в существующие инфраструктуры. Эксперты уверены, что данная технология будет востребована, если она окажется экономически выгоднее сравнительно со старым методом.
Очистка воды обычным светом
Ученые из Сколтеха разработали и запатентовали новый фотокатализатор, который позволяет очищать воду от органических загрязнителей с помощью облучения видимым светом. Сейчас для этого нужен ультрафиолет, который получают от ртутных газоразрядных лам. Однако они экологически опасны и требуют особой утилизации. К тому же они обеззараживают воду неравномерно.
— Мощность излучения ртутных ламп значительно снижается, когда увеличивается расстояние между облучаемым раствором и источником, поэтому концентрация образующегося вблизи осветительного прибора озона при дезинфекции воды может существенно превышать допустимую по санитарным нормам. Мы предлагаем альтернативу ртутным лампам — светодиоды высокой мощности типа UV-LED, которые обладают теми же преимуществами, что и обычные LED-светодиоды: экологичностью, экономичностью, долгим сроком службы и незначительным рассеиванием мощности при удалении от источника, — рассказала автор патента, стажер-исследователь Центра фотоники и фотонных технологий Сколтеха Екатерина Моисеева.
По словам создателей технологии, новый фотокатализатор дешев и нетоксичен, а также обладает высокой химической и механической стабильностью. Уникальность открытия состоит в том, что очистка от органических соединений происходит одновременно со стадией дезинфекции. При этом органические соединения полностью окисляются до оксида углерода и воды или минерализуются. Фотокаталитический реактор можно использовать как в качестве индивидуальной установки, так и в составе систем для очистки сточных вод в дополнение к классическим технологиям очистки — песчаным и угольным фильтрам.
Экономическая выгода
— Предложенная технология очистки воды может быть намного более выгодой, так как светодиоды значительно долговечнее ртутных ламп. Когда они перегорают, их замена — самая большая статья расходов. Плюс нужно найти куда их можно сдать. Они еще и очень хрупкие и при разрушении происходит заражение территории ртутью. К тому же светодиоды работают при небольшом напряжении, — сказал координатор программы экологизации промышленности Центра охраны дикой природы Игорь Шкрадюк.
Специалисты уверены, что на данный момент представленная технология действительно выглядит очень перспективной, но при внедрении возможны подводные камни.
Недавно мы рассказали об еще одном прорыве российской науки – Россияне ускорили добычу «зеленого» водорода в шесть раз.
