_ Noul design îmbunătățește apa decontaminare prin jet de plasmă

Plasma este un gaz ionizat, adică un gaz care conține electroni, ioni, atomi, molecule, radicali și fotoni. Este adesea numită a patra stare a materiei și, în mod surprinzător, pătrunde totul. Plasmele, care sunt generate artificial prin transmiterea energiei către un gaz, se găsesc în tuburile fluorescente care luminează bucătăriile, dar au permis și telefoanelor mobile să devină din ce în ce mai mici.

Plasma a reprezentat o adevărată revoluție în lumea tehnologiei. Înainte, pentru a grava circuitele pe plăcile de siliciu folosite în dispozitivele electronice precum telefoanele mobile, era necesar să se folosească produse chimice poluante. Acum, utilizarea plasmei a făcut posibil să facem acest lucru mai curat și mai precis, făcând posibil ca fantele din ce în ce mai mici și, odată cu ele, dispozitivele.

Dar plasma are și alte aplicații, precum tratarea apei. Grupurile FQM-136 Physics of Plasmas și FQM-346 Organic Catalysis and Nanostructured Materials de la Universitatea din Córdoba au colaborat la un studiu de cercetare al cărui scop a fost eliminarea contaminanților prezenți în apă prin aplicarea plasmei pentru a promova procesele chimice.

Studiul lor este publicat în revista Chemosphere.

Cu scopul de a aborda problema prezenței tot mai mari a poluanților organici în ape, cum ar fi coloranții și alți compuși din activitatea agricolă și industrială în apele care destabiliza ecosistemele, acești cercetători au optat pentru aplicarea plasmei.

În 2017 au demonstrat, pentru prima dată, că plasmele de argon induse de microundele deschise în aer, atunci când acționează asupra apei, au generat în ea reactiv. specii care conțin oxigen și azot (cum ar fi radicalii hidroxil, peroxidul hidron, radicalii de azot) capabile să-l decontamina.

Acum, cercetătorii Juan Amaro Gahete, Francisco J. Romero Salguero și María C. García au reușit să proiecteze un reactor de acest tip de plasmă și să crească semnificativ cantitățile acestor specii active generate în apă, făcând astfel posibilă distrugerea unor concentrații mari de coloranți (în acest caz, albastru de metilen) în doar câteva minute.

Au reușit acest lucru modificând designul surfatronului, dispozitivul metalic care amestecă energia de la un generator de microunde cu plasma pentru a o menține.

„Ceea ce am făcut este să plasăm o bucată mică de siliciu. în tubul de descărcare de cuarț, permițând să fie generată o plasmă diferită, una care nu este filamentară și este mai eficientă în crearea de specii active atunci când interacționează cu apa”, a explicat profesorul María C. García.

Plama menționată mai sus. componentele, atunci când interacționează cu apa, generează specii oxidante capabile să degradeze compușii organici și să omoare microorganismele, ceea ce permite acestui reactor cu plasmă să fie utilizat în aplicații legate de remedierea apei.

Această nouă configurație, prin urmare, extinde aplicabilitatea. a acestui tip de plasmă.

„Designul modifică complet configurația câmpului electromagnetic generat de surfatron pentru a crea plasmă, rezultând plasmă cu proprietăți diferite și mai eficiente, eliminând și problema filamentării ( divizarea coloanei de plasmă în mai multe filamente), ceea ce o destabiliza”, a explicat profesorul García.

Și apoi... decontaminarea. „Acele specii oxidante generate datorită acțiunii plasmei sunt foarte reactive și fac posibilă distrugerea materiei organice din interiorul apei”, a continuat profesorul Francisco J. Romero.

Pentru ca acest lucru să se întâmple, plasma nu este introdusă în apă. Mai degrabă este făcută să acționeze de la distanță, astfel încât între apă și plasmă să existe o zonă de aer în care apar numeroase reacții ca urmare a ciocnirilor dintre speciile excitate și moleculele de oxigen, azot și vapori de apă, precum și „specii reactive care difuzează. în lichid și ajung cu contaminanții”.

Potențialul de decontaminare al acestui tip de plasmă, generat cu acest nou design, „a fost testat pentru a reduce concentrațiile mari de colorant de albastru de metilen în apă, cu rezultate foarte eficiente din punct de vedere energetic, realizând eliminarea completă a colorantului la timpi de tratament redusi”, a declarat cercetătorul Juan Amaro.

Astfel, cu această lucrare se progresează pe una dintre aplicațiile plasmei, acea „a patra stare a materiei” creată prin furnizarea de energie a unui gaz stabil și transformarea acestuia într-un gaz ionizat, aceasta fiind aplicabilă aproape la orice: fabricarea de microcipuri, dezinfectarea suprafețelor, vindecarea rănilor, depunerea de acoperiri antireflex pe ochelari, îmbunătățirea semințelor. germinare, recuperarea deșeurilor, activarea suprafeței materialelor plastice pentru a obține o aderență mai bună a vopselei și nenumărate alte aplicații.

(Fluierul)