Ekologiczne rozwiązanie na rzecz lepszej jakości wody
Akwakultura, jedna z najszybciej rozwijających się gałęzi przemysłu spożywczego, w znacznym stopniu zależy od dostępności i jakości wody. Ponieważ jedynie 37% wód powierzchniowych w Europie(odnośnik otworzy się w nowym oknie) spełnia wymogi środowiskowe, zanieczyszczenie wody stanowi coraz większe wyzwanie. Finansowany ze środków UE projekt SusWater(odnośnik otworzy się w nowym oknie) zgromadził dziewięciu partnerów z trzech kontynentów w ramach konsorcjum, którego celem jest opracowanie narzędzi do monitorowania i oczyszczania zanieczyszczonej wody, ze szczególnym naciskiem na dostarczanie bezpiecznej wody na potrzeby akwakultury. Kluczem do sukcesu projektu była wiedza specjalistyczna partnerów, obejmująca takie dziedziny jak chemia analityczna i środowiskowa, materiałoznawstwo, biologia, toksykologia oraz wdrożenia przemysłowe, co pozwoliło na wspólne opracowanie kompleksowych strategii uzdatniania wody, a nie tylko pojedynczych technologii.
Podejście wieloelementowe
W celu usunięcia z wód nowo pojawiających się zanieczyszczeń oraz potencjalnie toksycznych pierwiastków w ramach projektu SusWater opracowano zrównoważone materiały pozyskane ze źródeł odnawialnych oraz z recyklingu odpadów. Należały do nich funkcjonalizowane adsorbenty na bazie celulozy, chitozanu, skrobi i żelatyny oraz grzybów wyizolowanych ze strumieni ścieków. „Połączyliśmy je z zaawansowanymi materiałami fotokatalitycznymi i technologiami membranowymi, łącząc fotokatalizę, adsorpcję i procesy biologiczne”, mówi Paola Calza, profesor na Uniwersytecie w Turynie, która pełniła funkcję koordynatora projektu. Wśród nowych fotokatalizatorów znalazł się grafitowy azotek węgla służący do rozkładu zanieczyszczeń. W ramach projektu wytwarzano również nadtlenek wodoru in situ w celu przyspieszenia zaawansowanych procesów utleniania. Wykorzystywano też wielofunkcyjne membrany fotokatalityczne do oczyszczania wody. Zespół projektu SusWater opracował i wdrożył również procedurę analityczną służącą do monitorowania kluczowych znanych zanieczyszczeń podczas uzdatniania oraz do wykrywania obecności szerszej i nieznanej frakcji mikrozanieczyszczeń w szerokim zakresie strumieni wodnych, co może utorować drogę do ocen międzyregionalnych i wykraczających poza ramy pojedynczych rozporządzeń. Prace w ramach projektu doprowadziły również do opracowania i opatentowania przenośnych czujników elektrochemicznych do monitorowania śladowych ilości metali i substancji farmaceutycznych in situ. Mogą stać się niedrogą alternatywę dla monitoringu środowiskowego i oceny jakości wody. Technologie opracowane w ramach projektu SusWater zostały z powodzeniem wypróbowane na wodach pobranych w Danii, Hiszpanii, Japonii, Włoszech i Tajlandii.
Trwałe dziedzictwo
Wpływ projektu SusWater wykracza daleko poza czas jego realizacji. Jak podkreśla Calza: „Kilka kierunków badań zainicjowanych w ramach projektu jest obecnie dalej rozwijanych, co pozwala przenieść zastosowanie zaawansowanych materiałów, metodologii analitycznych oraz zrównoważonych technologii uzdatniania wody na nowe zanieczyszczenia, scenariusze środowiskowe i konteksty przemysłowe”. Zespół projektu SusWater nawiązał również współpracę z instytucjami w Europie, Azji i Ameryce Południowej, co zaowocowało propozycjami kolejnych projektów, współpracą przemysłową oraz inicjatywami przedsiębiorczymi. Godnym uwagi przykładem jest Penso Green(odnośnik otworzy się w nowym oknie), spółka typu spin-off, która opracowuje zrównoważone rozwiązania do ponownego wykorzystania wody przemysłowej bez zrzutu cieczy. Konsorcjum poza doskonałością naukową i innowacjami technologicznymi zainwestowało znaczne środki w komunikację, edukację i zaangażowanie społeczne. Działania takie jak warsztaty, spotkania z interesariuszami, festiwale nauki, wydarzenia w ramach Nocy Naukowców oraz międzynarodowe szkoły szkoleniowe pomogły zwiększyć zaangażowanie naukowców, studentów, decydentów, przedstawicieli przemysłu i ogół społeczeństwa. W ramach projektu eksperymentowano również z przystępnymi formatami komunikacji. Jednym z przykładów jest komiks zatytułowany „A SusWater story”(odnośnik otworzy się w nowym oknie), który w przystępny sposób przedstawia różne aspekty prac w ramach projektu. „Inicjatywy te pokazały, że złożone pojęcia naukowe można przekazywać w angażujący sposób bez uszczerbku dla naukowej dokładności”, mówi Calza. W dalszej perspektywie technologie SusWater mogą znaleźć zastosowanie w innych sektorach, w których nowe zanieczyszczenia stanowią coraz większe wyzwanie, na przykład w przemyśle farmaceutycznym, produkcji żywności i przemyśle chemicznym. Wygenerowana wiedza naukowa może również wesprzeć wdrożenie znowelizowanej dyrektywy UE dotyczącej oczyszczania ścieków komunalnych(odnośnik otworzy się w nowym oknie), która wprowadza bardziej ambitne wymagania dotyczące usuwania mikrozanieczyszczeń ze ścieków komunalnych. Jak podsumowuje Calza: „Ostatecznie wpływ projektu wykracza poza sam rozwój technologii, przyczyniając się nie tylko do powstania przyszłych rozwiązań w zakresie oczyszczania i uzdatniania wody, ale także zwiększając świadomość wśród zainteresowanych stron oraz wspierając podejmowania decyzji opartych na dowodach w zarządzaniu środowiskowym”.
