Olomoučtí vědci vymysleli levný filtr, který z vody odstraní bakterie i těžké kovy

Čeští vědci vyvinuli filtrační membránu, která dokáže odstranit z vody nebezpečné bakterie i toxické těžké kovy. Funguje bez nutnosti zdroje energie a chemikálií a kombinované znečištění likviduje v jediném kroku. Podle odborníků mohou tyto snadno obnovitelné membrány znamenat zlom v dostupnosti pitné vody v rozvojových zemích i oblastech zasažených katastrofami.

Vědci se zaměřili na využití běžně dostupných a levných filtračních membrán, na které nanesli uhlíkový materiál grafen s chemickými pastmi pro těžké kovy a bakterie. „Použili jsme grafen modifikovaný karboxylovými skupinami, které účinně zachycují těžké kovy, jako je olovo a kadmium. V další vrstvě membrány jsme použili podobný grafenový materiál s ionty manganu. Tyto ionty mají silnou chemickou vazbu na bakterie, což jsme již prokázali v rámci výzkumu atomárních antibiotik,“ přiblížil autor konceptu Radek Zbořil.

Technologie dosahuje účinnosti filtrace přes 99,999 procenta proti širokému spektru mikroorganismů v destilované, kohoutkové i říční vodě. „Membrány navíc vykazují vysokou kapacitu pro zachycování těžkých kovů a splňují tak přísné legislativní limity. Celý proces je velmi jednoduchý, což umožňuje jeho využití i v oblastech bez přístupu k elektrické energii,“ nastínil první autor studie David Panáček. Dodal, že technologie je levná na údržbu, protože membrány lze snadno regenerovat pro opakované použití.

Nový přístup

Nová technologie představuje podle odborníků také zcela nový koncept ve filtrační dezinfekci vody. Současné technologie spoléhají na mikroskopické póry v membránách pro zachycení bakterií, ale jsou cenově velmi nákladné.

„V naší technologii neřešíme velikost pórů, ale spoléháme na chemické vlastnosti iontů manganu, které se silně vážou na bakterie. Tato technologie nám umožňuje efektivně odstraňovat i problematické kmeny, jako je například Pseudomonas aeruginosa známá svou schopností vytvářet biofilmy v potrubích a filtrech. To má obrovský potenciál pro zlepšení dezinfekce vody v nemocnicích nebo potravinářských závodech,“ doplnil Milan Kolář z Lékařské fakulty UP, který se na výzkumu podílel.

Těžké kovy se dostávají do povrchových vod z průmyslové výroby nebo těžby, zatímco bakterie často pocházejí z nedostatečně čištěných odpadních vod, zemědělské činnosti a dešťových splachů.

Dosavadní postupy pro jejich odstranění jsou technologicky náročné a drahé. K odstranění bakterií se používají chemické procesy jako ozonizace nebo chlorace, zatímco těžké kovy jsou odstraňovány vícestupňovými metodami. „Cílem výzkumu bylo zjednodušit složitý proces úpravy vody a vyvinout levnou technologii, která dokáže odstranit oba typy znečištění v jediném kroku,“ doplnil Zbořil.

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Vanilin by mohl pomoci při léčbě chronických ran, ukazuje studie

Vanilin má výrazné antioxidační, protizánětlivé a antibakteriální účinky, díky nimž by mohl být slibnou složkou přípravků určených k hojení ran. Vyplývá to ze studie výzkumného týmu z Laboratoře biomedicínské nanomechaniky Flindersovy univerzity v Austrálii, která byla zveřejněna v časopise International Journal of Pharmaceutics.
před 4 hhodinami

Trosky starověkého Týru přečkaly útoky, teď se k nim vracejí potápěči

Ve středomořských vodách u jiholibanonského města Súr (známého jako Týr či Týros) proplouvají potápěči kolem kamenných zdí, starověkých konstrukcí a potopené cesty. Jde o pozůstatky města, které kdysi stávalo nad vodou. S vratkým příměřím mezi Izraelem a libanonským hnutím Hizballáh se tak návštěvníci vracejí do míst známých troskami z dob starověkého Říma a ještě starší fénickou historií, píše agentura AP.
před 5 hhodinami

Nobelovu cenu za fyziku dostal Francis Halzen za výzkum neutrin v obří ledové kostce

Švédská akademie věd oznámila, že nositelem Nobelovy ceny za fyziku za letošní rok se stal belgicko-americký vědec Francis Halzen, který se věnuje výzkumu neutrin, kosmických částic, které dopadají na Zemi.
11:56Aktualizovánopřed 6 hhodinami

Whisky se má poprvé destilovat ve vesmíru, experiment začne v roce 2028

Whisky se má vůbec poprvé destilovat ve vesmíru. Experiment má zároveň ukázat, jak zrání nápoje ovlivní podmínky mimo zemskou atmosféru. Skotští a japonští experti plánují v roce 2028 vyslat do vesmíru družici se vzorky whisky a surovinami potřebnými k její výrobě. Na oběžné dráze Země by měla zůstat pět let.
před 10 hhodinami

Přírodu nemůžeme jen tak vytěžit, říká autor „rivermovie“ Lom

Tématem 52. ročníku festivalu Ekofilm, který se odehrál 1. až 4. října v Brně, byl Vodoběh. Vedle řady soutěžních snímků nabídl i dva filmy členů poroty vyprávějící o lidstvu a vodě. H2O: Molekula života – Civilizace režiséra Alexe Tatea nabízí mozaiku vědeckých poznatků o tom, jak sladká voda utvářela a utváří lidská společenství. Petr Lom v poetickém „rivermovie“ Já jsem řekou, řeka je mnou přináší pohled původních obyvatel Nového Zélandu a Austrálie na přírodu při putování po řece Whanganui, která jako první na světě získala právní status osoby.
před 11 hhodinami

V Irkutsku panují obavy z moru. Vyvolala je smrt pracovnice výzkumného ústavu

Smrt osmadvacetileté pracovnice protimorového výzkumného ústavu v ruské Irkutské oblasti vyvolala obavy z možného výskytu moru, píše americká stanice CNN. Podle místních médií, na která odkazuje web Euronews, žena při práci rozbila zkumavku s bakterií způsobující toto onemocnění. Ruské úřady však nákazu morem nepotvrdily a uvádějí, že žena zemřela na zápal plic neznámého původu. Přesto uvalily karanténu na místní nemocnice, upozornil ruský list Moskovskij komsomolec.
včeraAktualizovánovčera v 14:08‌‌

Invaze mývalů do japonských měst sílí, škody rostou

Napříč Japonskem rychle přibývá škod způsobených mývaly. Zatímco se invazní druh šíří do měst, škody v zemědělství se blíží k 700 milionům jenů (asi 95 milionů korun) ročně. Podle japonského ministerstva zemědělství, lesnictví a rybolovu to je dvakrát víc než před deseti lety, napsala agentura Kjódó.
včera v 14:00‌‌

Nobelovu cenu získali vědci za objevy umožňující ovládat buňky světlem

Objev optogenetiky natolik posunul lidské poznání, že za něj jeho autoři dostali Nobelovu cenu za medicínu a fyziologii. Oznámil to v pondělí dopoledne Švédský Karolínský institut.
včeraAktualizovánovčera v 13:30‌‌

Evropský pohled

ČT24 každý den vybírá z obsahu publikovaného evropskými veřejnými médii, členy Eurovize.