MAAILMALE OLULINE AVASTUS | Eestis tegutsevad teadlased lubavad nanofiltri abil veest kätte saada kasvõi uraani

 (22)
MAAILMALE OLULINE AVASTUS | Eestis tegutsevad teadlased lubavad nanofiltri abil veest kätte saada kasvõi uraani
Nanofiltri leiutajad (vasakult): TTÜs töötavad teadlased doktor Protima Rauwel, professor Erwan Rauwel ja doktorant Siim Küünal.Foto: Ain Alvela

Eestis tegutsev rahvusvaheline teadlaste grupp leiutas uudse nanofiltri, mis eemaldab veest tõhusalt seal sisalduvad metallid, sh radioaktiivsed ained ja osaliselt ka kahjulikud bakterid, jättes aga alles organismile vajalikud mineraalained.

Norrast Oslo ülikoolist alguse saanud projekti EQUiTANT raames sõna otseses mõttes leiutati nanotehnoloogial põhinev filterliiv. Ja siis avastasid Tallinna Tehnikaülikooli (TTÜ) Tartu kolledžis praktiseerivad prantslastest teadlased, professor Erwan Rauwel ja doktor Protima Rauwel, et TTÜ nanotehnoloogia ja materjaliteaduse töögrupis välja töötatud nn nanoliiv suudab saastunud vees väga edukalt välja püüda raskemetalle ja radioaktiivseid materjale, mida senised filtrid ühel või teisel põhjusel siiani nõnda edukalt teha ei suutnud.

Maailma mastaabis on sellisel uudsel veepuhastussüsteemil kahtlemata määratu tähtsus, aga selle rakendamine laiatarbekasutuses oleks mõledav ka Eestis, kus näiteks Lõuna-Eestis sisaldub põhjavees rohkesti rauda, Virumaal aga mangaani ning Põhja-Eesti põhjavees on paiguti täheldatud ka kõrgendatut radioaktiivsust, sest geoloogilised lademed maapõues sisaldavad seal uraani, tooriumi ja raadiumi.

Tehnoloogia võimaldab tõhusalt puhastada näiteks kaevandustest ja tehastest pärit tugevalt saastunud vett, kuid seda saab kasutada ka põhjavee puhastamiseks, kuna selliste mineraalainete nagu magneesiumi, kaaliumi või kaltsiumi sisaldust filtreerimine ei muuda.

Metallid jäävad kindlalt lõksu

Seotud lood:

Tegemist on nanotehnoloogilise filtriga, kus filtreerivaks elemendiks on liivaterad. Neile sadestatud nanomaterjal moodustab koos liivaga omapärase, metalle ja radioaktiivseid aineid püüdva komposiitmaterjali.

Kui metalliioonid liiguvad läbi sellise materjali, hakkab viimane justkui kasvatama enda peale metallijääke. Filtril on võime püüda ka teatud koguse kahjulikke mikroobe ja baktereid, aga selle loojad märgivad siiski, et tavapärast biopuhastit selline filtreerimissüsteem ei asenda, sest kõiki baktereid see veest ei eralda.

Küll aga on nanofiltril hea omadus, et see ei luba oma pinnal bakteritel kasvama hakata. Filtrisse ei teki lima, mis tavafiltrid tihtilugu umbe ajab.

Jutu kinnituseks näitab Erwan Rauwel maketil, kuidas saasteosakesed nanoliivaterale kinnituma hakkavad ja selgitab, et seni kasutatud pöördosmoosi filtreerimistehnika, mis seisneb lahtiseletatult rõhu all oleva vee surumises läbi filtri, kust mahuvad läbi ainulkt veemolekulid, on üsna energiakulukas ja vett raiskav tehnoloogia, kusjuures veest eraldatakse ka hulk kasulikke mineraalaineid.

Värskelt leitud nanotehnoloogia jätab mineraalained alles, eraldab vaid metallid ja radioaktiivsed ained ja nanofiltri saagikus on osmoosi ja pöördosmoosi tehnoloogiatega võrreldes kordades suurem.

Foto: Ain Alvela

Uus filter võimaldab välja vahetada kallimad ja väheefektiivsed veepuhastussüsteemid, kuid sellega saab täiendada ka olemasolevaid veepuhastusseadmeid," kinnitab Erwan Rauwel.

Samasse töögruppi kuuluv TTÜ doktorant Siim Küünal märgib, et nanofiltrit iseloomustab selle erakordselt tõhus korjevõime – kui tavalise puhasti filterelemendi üks gramm suudab veest kätte saada 0,04 grammi metalli, siis uudne komposiitmaterjal püüab ühe grammi filtrimaterjali kohta kinni vähemalt kaks grammi vees sisalduvaid metalle. Kusjuures filtrisse pidama jäänud materjal, kui see pole radioaktiivne, on ka taaskasutatav.

"Praegu oleme valmis saanud prototüübi, mis on mõeldud umbes 1000 liitri vee puhastamiseks. Oleme seda edukalt testinud ja leidnud, et see suudab ühekordse vee läbimisega eraldada sellest 99,9% pliid ja vähemalt 80% uraani," kirjeldab Siim Küünal.

"Magnetilised nanoosakesed, mis vette lastakse, käituvad kui kalavõrk, mis metallisaaste kinni püüab, kusjuures hiljem on filtrist võimalik kinnipüütud metalle eraldada ja taaskasutusse suunata."

Üle ilma juba suur huvi

Loe veel

Teadlastest abielupaar Rauwelitel on oma nimel asutatud ka start-up ettevõte OÜ PRO-1 NanoSolutions, mille eesmärk on eelkõige leida nanofiltri tootmisest huvitatud ettevõte ja rahastajaid. 2017. aasta oktoobris esitasid nad ka patenditaotluse koobalti nanoosakeste kasutamiseks veepuhastuses raskemetallidest.

Tööstusomand on jagatud TTÜ Tartu kolledžiga, kus toimus tehnoloogia väljatöötamine. Teadlaste endi sõnul on eesmärk viia leiutis õige pea n-ö massidesse – laiatarbekaubaks, mida saab näiteks ehitustarvete poest osta ning oma kodusesse veevõrku ühendada.

Nende väitel pole tegu mingi teab mis kalli tehnoloogiaga, kõik on lihtsalt ja suhteliselt odavalt teostatav.

Praegu on PRO-1 NanoSolutionsil käimas koostööprojekt India ettevõttega Janajal, mille käigus puhastatakse sealse Allahali järve radioaktiivset vett (sisaldab 140 µg/L uraaniumi). Koostöö on ka Hiina ettevõttega Huiracocha, mis on nõuks võtnud kaasaskantavate nanofiltritega varustatud veepuhastusseadmete tootmise.

Teoreetiliselt on sarnase filtriga võimalik puhastada ka tuumaobjektidelt lähtuvaid jäätmeid, näiteks aatomielektrijaamade jahutusvett. Läbirääkimised on käimas ka Eestis joogivee ning keskkonnatehnoloogiliste lahendustega tegelevate ettevõtetega.

"On kindlaks tehtud, et nende inimeste, kelle käsutuses on puhas vesi, elujärg on parem kui neil, kel seda puhast vett piisavalt pole," nendib Protima Rauwel. "Eesti osas pole see ehk väga aktuaalne, küll aga globaalses mõistes. Suur osa maailmas kasutatavast joogiveest vajaks paremat puhastamist."

Jäta kommentaar
või kommenteeri anonüümselt
Postitades kommentaari nõustud reeglitega
Loe kommentaare Loe kommentaare