Новосибирские химики предложили экологичный способ очистки сточных вод

Фото из открытых источников

Химики из Новосибирска представили инновационный способ нейтрализации токсичного аммиака, образующегося в процессе очистки сточных вод, сообщает издание ТАСС со ссылкой на пресс-службу Федерального исследовательского центра «Институт катализа СО РАН». Разработка осуществляется при финансовой поддержке Российского научного фонда (РНФ) и направлена на создание экологичных решений для промышленной водоочистки.

Как пояснили в институте, традиционный метод переработки аммиака требует нагрева свыше 600 градусов Цельсия и использования катализаторов с высоким содержанием драгоценных металлов — в частности, до 10% платины. Новосибирские ученые предложили принципиально иную технологию, основанную на фотокатализе — процессе, ускоряющем химические реакции под действием света. Это позволило существенно сократить не только энергозатраты, но и объемы дорогостоящих катализаторов.

По словам одного из авторов проекта, Дины Марковской, внедрение фотокаталитических установок в производственные системы очистки сточных вод значительно повышает экологическую эффективность подобных процессов. «Мы предлагаем подход, при котором энергия света активирует катализаторы, что уменьшает температурные требования. Это принципиально снижает энергопотребление», — отметила она.

Исследования проводились с использованием полупроводниковых материалов, на поверхность которых наносился металл. В ходе реакции восстановление аммиака происходит на металлических частицах, а окисление — на полупроводниковой основе. По данным исследовательской группы, такая конструкция способствует пространственному разделению электрических зарядов, благодаря чему удаётся повысить эффективность преобразования веществ.

Специалисты подчеркивают, что одна из ключевых особенностей разработанной технологии — возможность её работы при нормальных температурных и атмосферных условиях, а также использование возобновляемых источников энергии, включая солнечную. Это делает систему особенно привлекательной для использования в удалённых или труднодоступных регионах, где традиционные способы водоочистки затруднены из-за энергетической зависимости.

Марковская также подчеркнула, что созданный фотокаталитический реактор может не только эффективно удалять аммиак из воды, но и производить побочный водород — важный энергетический ресурс, что делает возможным создание замкнутого и устойчивого технологического цикла. Таким образом, разработка может быть применена как элемент в системах устойчивой промышленной инфраструктуры.

Интерес вызывает и тот факт, что снижение доли платины в катализаторах практически не сказывается на результативности процесса. Более того, в перспективе возможно замещение платины более доступными и недорогими материалами без потери эффективности, что делает технологию потенциально массовой и экономически привлекательной для широкого круга промышленных предприятий.