29 марта 2017, среда

Falling Walls: Как экономно и эффективно очистить промышленные выбросы магнитом

комментировать
Куирин Хайнц буквально на пальцах поведал ученым и потенциальным инвесторам как решить одну из главных проблем нынешнего времени 

Куирин Хайнц буквально на пальцах поведал ученым и потенциальным инвесторам как решить одну из главных проблем нынешнего времени 

Доктор естественных наук Куирин Хайнц из Калифорнийского технологического университета поведал ученым и потенциальным инвесторам, как эффективно очистить промышленные отходы от отравляющих веществ.

Осенью в Киеве пройдет одна из самых прогрессивных научных конференций в мире – Falling Walls Lab. В новом спецпроекте НВ совместно с Фондом Кличко рассказывает о самых ярких изобретениях и открытиях этого знаменитого научно-популярного конкурса. Впервые в истории Украины молодые ученые, предприниматели, политики и просто изобретатели смогут изложить свои идеи научному миру – без долгой академической волокиты. 

В наше время существует несколько главных вызовов существованию человечества: болезни, глобальное потепление, перенаселение, нехватка воды и продовольствия, загрязнение атмосферы, водоемов и территорий. Поэтому на Falling Walls Labs эти темы находятся в приоритете и многие молодые ученые начинают свой путь к научному "Оскару" с подобных отборочных конференций.

Так и поступил Куирин Кайнц, который выступает на пяти конференциях в год. Он не обошел вниманием приглашение на Falling Walls и его доклад принес ему серебряный приз престижного научного саммита.

Проблема загрязнения окружающей среды в последние годы остра как никогда из-за бурного экономического роста Китая и развития производства в Юго-Восточноазиатском регионе. Бесконтрольное использование природных ресурсов и загрязнение атмосферы, океана и земли высокотоксичными отходами металлургической и химической промышленности побуждает ученых искать дешевые способы дезактивации ядов и продвижение этих технологий в развивающиеся страны.

На Falling Walls на эту тему было множество выступлений, звучали разные теории, в том числе и очень необычные, вроде дезактивации метана, поступающего в атмосферу от навоза, природными антиоксидантами из кислой капусты.

Доктор Кайнц предложил эффективный, но вовсе не простой путь решения проблемы.

В данный момент для очистки промышленных отходов применяют три способа: хроматографию, фильтрацию и экстракцию. Они действуют достаточно эффективно, но есть один большой недостаток: высокая стоимость реагентов и высокое потребление энергии.

К тому же, часто растворители оказываются намного токсичнее отходов и их тоже приходится дезактивировать.

В результате экономически очистка становится бессмысленной, поскольку удорожает конечный продукт предприятия и руководству выгоднее платить штрафы за загрязнение, чем бороться с ним.

Куирин Хайнц попробовал применить к проблеме профиль своих научных исследований – высокомагнитные наночастицы.

Этой частице не нужно преодолевать препятствия. У нее задача – присоединить к себе молекулы загрязняющего вещества

На основе наночастицы из атомов железа и кобальта, покрытых несколькими слоями углерода для препятствования коррозии, создается своего рода "троянский конь", подобный тому, о котором рассказывала доктор Нгуен-Ким на FallingWalls-2013.

Отличие в том, что этой частице не нужно преодолевать препятствия. У нее задача – присоединить к себе молекулы загрязняющего вещества.

Для этого на ее поверхности на карбоновую сетку "садят" лиганды – активные атомы или молекулы веществ, входящих в реакцию с загрязнителем.

Эти линкеры притягивают к себе молекулы загрязнителя и при огромном количестве наночастиц, из них создается "студень", полностью наполненный вредными веществами.

Подобный раствор подвергают воздействию магнитного поля, с помощью которого управляют наночастицами, которые, напомним, обладают высокими магнитными свойствами.
.

ПРЕЗЕНТАЦИЯ КУИРИНА ХАЙНЦА НА FALLING WALLS В БЕРЛИНЕ



.

Изолировав таким образом вредные вещества, а заодно присоединив к ним ионы тяжелых металлов, а также ртути и свинца, подверженных действию магнита, очищенный раствор отправляют на фильтрацию, а отравленный "студень" промывают реагентами, либо отделяют от наночастиц магнитом и утилизируют, а частицы снова отправляются на "охоту" за молекулами загрязнителя.

При правильном подборе линкера, - отмечает Куирин Кайнц, - таким способом можно очистить любой токсичный или вообще, любой раствор, от требуемых элементов.

Технология доктора Кайнца достаточно проста и не затратна в сравнении с нынешними методами очистки. Ее применение вполне по средствам развивающимся странам и выгодно для корпораций, желающих экономить на очистке сточных вод.

Поэтому Кайнц удостоился внимания ученой аудитории и занял второе место с этим проектом, получив грант на реализацию опытных образцов и потенциальные инвестиции в массовое производство.

Конференция произвела на Куирина огромное впечатление. Вот что он написал в своем блоге:

"Пятнадцать действующих исследователей из разных стран мира представили свои идеи за 3 минуты каждый. Когда они не придерживались времени, из колонок доносился громкий кашель, затем на сцену выходил мим и мешал выступающим, передразнивая их и смеша зал.

Темы докладов были самыми разными - от архитектуры до термоядерной энергии. Аналогично разнообразной была аудитория, состоящая из лидеров отраслей, а также научных кругов, политиков, консультантов, "охотников за головами", инвесторов и прессы.

Для трех победителей FallingWalls состоялась пресс-конференция, которая была для меня полностью новым и интересным опытом. Для меня лично это было как-то неловко, поскольку, как ученый, я не привык к такому вниманию СМИ, в отличие от политиков или спортивных звезд. Но это дало мне возможность еще раз высказать свою идею для более широкого круга слушателей". 

Что это за действо, как туда попасть, чтобы попробовать изменить мир за три минуты, читайте на nv.ua

Если у вас есть идея, научное открытие или проект, о которых вы хотите рассказать мировому научному сообществу и которые готовы защитить на самом высоком уровне, подайте заявку на киевскую Лабораторию на официальном сайте FWC по этой ссылке:http://falling-walls.com/lab/applyold?location=7  или отправьте по адресуfallingwalls@klitschkofund.org до 3 сентября 2015 года.

Не забывайте: у вас будет всего один шанс, три минуты и три слайда, чтобы убедить жюри в том, что ваш проект – перспективный и важный, и именно вы должны попасть в число финалистов и поехать на главную конференцию в Берлин.

Комментарии

1000

Правила комментирования
Показать больше комментариев

Последние новости

ТОП-3 блога

Фото

ВИДЕО

Читайте на НВ style

Наука ТОП-10

Подписка на новости
     
Погода
Погода в Киеве

влажность:

давление:

ветер: