Материал из раковин устриц помогает очищать воду, загрязненную редкоземельными элементами

Исследователи из Тринити-колледж в Дублине предложили недорогой и экологичный способ очистки воды от загрязнений – с помощью отходов морских раковин, которые обычно выбрасываются после употребления. Работа, опубликованная в журнале Science of the Total Environment, показала, что раковины, особенно устричные, способны эффективно извлекать редкоземельные элементы из воды. Причем происходит это естественным образом: растворенные металлы превращаются в устойчивые минеральные кристаллы и остаются "запертыми" внутри структуры раковины.

Редкоземельные элементы широко используются в современных технологиях – от ветряных турбин до смартфонов, однако их добыча и попадание в окружающую среду связаны с экологическими рисками. В водоемах такие металлы могут накапливаться и негативно влиять на живые организмы, поэтому поиск простых способов их удаления становится все более важным. В ходе экспериментов ученые поместили измельченные раковины мидий, моллюсков и устриц в растворы с редкоземельными элементами. Выяснилось, что раковины запускают химический процесс: их основной компонент – карбонат кальция – растворяется и заменяется новыми минералами, содержащими эти металлы. Таким образом, раковины действуют как своего рода "матрица", преобразующая растворенные вещества в твердые соединения.

Лучшие результаты показали именно устричные раковины. Благодаря своей пористой структуре они позволяют реакции проходить глубже, захватывая больше металлов. В отличие от них, у раковин мидий и моллюсков быстро образуется плотный слой кристаллов на поверхности, который тормозит дальнейшее взаимодействие. В итоге устричные раковины смогли поглощать до 1,5 грамма редкоземельных элементов на каждый грамм материала. Это означает, что даже небольшое количество таких отходов может эффективно очищать загрязненную воду и потенциально использоваться для извлечения ценных металлов из промышленных стоков.