Nanoparticelle di rifiuti ottenute attraverso il trattamento superficiale
Le nanoparticelle con dimensioni inferiori a 100 nanometri vantano una vasta gamma di applicazioni, ma gli effetti su ambiente e organismi non sono ancora stati completamente descritti. Una delle principali preoccupazioni riguarda gli effetti sulla salute in relazione alle nanoparticelle respirabili. Vi sono anche timori circa lo scarico di nanoparticelle nei fiumi, azione che potrebbe risultare tossica per le specie viventi. Fino a poco tempo fa, l’unico mezzo efficace per la rimozione delle nanoparticelle provenienti dalle acque reflue industriali comprendeva l’applicazione di metodi ad alta intensità energetica, come l’osmosi inversa. Questa è una tecnologia di purificazione dell’acqua basata sull’uso di una membrana semi-permeabile. Con i finanziamenti europei del progetto NANOFLOC (Electro-agglomeration and separation of engineered nanoparticles from process and waste water in the coating industry to minimise health and environmental risks), i ricercatori hanno sviluppato una nuova tecnologia per la rimozione delle nanoparticelle in modo efficiente ed economicamente vantaggioso. Il nuovo sistema combina due tecniche. Da un lato, le nanoparticelle cariche presenti nelle soluzioni vengono raggruppate applicando campi elettrici e, dall’altro, le nanosospensioni vengono stabilizzate attraverso dei fiocchi di idrossido generati a livello elettrochimico. I fiocchi vengono poi separati dalle nanoparticelle per le acque di scarico. Tra i vantaggi del processo di elettrocoagulazione rispetto al convenzionale dosaggio di coagulanti vi è la semplicità delle attrezzature necessarie. Inoltre, senza l’aggiunta di sostanze chimiche, la quantità di coagulanti dosati può essere facilmente controllata variando la corrente elettrica applicata. È stato progettato e costruito un impianto pilota per la coagulazione e la separazione indotte a livello elettrochimico di questi agglomerati, assieme a una camera di reazione e a un’unità intelligente per il controllo del processo. Per valutare i progetti, i ricercatori hanno studiato diverse nanoparticelle e ne hanno selezionate due per eseguire i test: ossido di titanio e scaglie di alluminio. Le prove su acque reflue sintetiche contenenti nanoparticelle selezionate sono stati promettenti, dimostrando una riduzione del 98 % della concentrazione di nanoparticelle, successivamente al trattamento. Inoltre, è stato sviluppato un modello matematico del processo di coagulazione e separazione al fine di verificare i risultati. Le industrie relative a rivestimenti e tintoria che adottano un largo impiego di nanoparticelle potranno beneficiare notevolmente da una tale tecnologia conveniente e rispettosa dell’ambiente. Oltre a impedire l’inquinamento, la tecnologia del progetto NANOFLOC incoraggerà l’ulteriore sviluppo di prodotti innovativi e sicuri a base di nanoparticelle.
Parole chiave
Nanoparticelle, pitture e rivestimenti, acque reflue industriali, effetti sulla salute, NANOFLOC, coagulazione indotta a livello elettrochimico, ossido di titanio
