İçerik: Yeni Su Arıtma Sistemi, Mars Kaşiflerine de Yardımcı Olabilir
Yeni Su Arıtma Sistemi, Mars Kaşiflerine de Yardımcı Olabilir:
Riverside, California Üniversitesi’ndeki mühendisler, Mars toprağını tarım için daha güvenli hale getirebilecek ve insan Mars kaşifleri için oksijen üretmeye yardımcı olabilecek, Dünya’daki sudan tehlikeli bir kimyasalı çıkarmak için bir katalizör geliştirdiler. Sonuçlar Amerikan Kimya Derneği Dergisi’nde yayınlandı.
Perklorat, Dünya’daki bazı topraklarda doğal olarak bulunur, ancak özellikle Mars topraklarında bol miktarda bulunur. Güçlü bir oksitleyici olarak – negatif yüklü oksijeni başka bir maddeye aktarabilen bir madde – perklorat katı roket yakıtında, havai fişeklerde, mühimmatta, araçlar için hava yastığı başlatıcılarında, kibritlerde ve işaret fişeklerinde kullanılır. Aynı zamanda bazı dezenfektanların ve herbisitlerin bir yan ürünüdür.
Hem toprakta hem de endüstriyel ürünlerde her yerde bulunması nedeniyle perklorat, belirli tiroid bozukluklarına neden olan yaygın bir su kirleticisidir. Kimyasal bitki dokularında birikir; Mars toprağında bulunan büyük miktarda perklorat, orada yetişen yiyecekleri yemeyi güvensiz hale getirerek insan yerleşimi potansiyelini sınırlayabilir. Mars tozundaki perklorat, kaşifler için de tehlikeli olabilir. Perkloratın sudan uzaklaştırılmasına yönelik mevcut yöntemler, klor elementinin oksidasyon durumunu zararsız klorür iyonuna düşürmek için zorlu koşullar veya çok aşamalı bir enzimatik işlem gerektirir.
Araştırmacılar Changxu Ren ve Jinyong Liu, sudaki perkloratı ortam basıncı ve sıcaklığında tek bir basit adımda azaltmak için doğadan ilham aldı. Anaerobik mikropların, oksijen açlığı çeken ortamlarda perkloratı azaltmak ve enerji toplamak için enzimlerinde molibden kullandığını belirttiler.
Liu, “Perklorat indirgemesi için bir kimyasal molibden katalizörü oluşturmaya yönelik önceki çabalar başarılı olmadı” dedi. “Diğer birçok metal katalizör ya zorlu koşullar gerektirir ya da su ile uyumlu değildir.”
ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından finanse edilen araştırmacılar, karmaşık mikrobiyal perklorat azaltma sürecini basitleştirilmiş bir yaklaşımla taklit ettiler. Sodyum molibdat adı verilen ortak bir gübre, karbon üzerinde paladyum adı verilen ortak bir hidrojen aktive edici katalizör ve molibdeni bağlamak için bipiridin adı verilen ortak bir organik ligandın karıştırılmasının güçlü bir katalizör ürettiğini buldular. Bu katalizör, yanma olmadan oda sıcaklığında hidrojen gazı kullanarak sudaki perkloratı hızlı ve verimli bir şekilde parçaladı.
Karl, “NSF, ülkenin su ihtiyaçlarını karşılamaya yardımcı olmak için bunun gibi yeni, yenilikçi araştırmaları desteklemeye odaklanırken, aynı zamanda ajansın Çevre Mühendisliği Programı tarafından desteklenen temel su biliminin topluma sağladığı daha geniş faydaların harika bir örneğidir” dedi. Rockne, NSF’nin Mühendislik Müdürlüğü’nde program direktörü.