Eko-elektrody z Politechniki Gdańskiej oczyszczą ścieki z pozostałości leków
Zespół naukowców z Politechniki Gdańskiej pod kierownictwem dr. Mattia Pierpaoli opracował innowacyjne elektrody węglowe, które umożliwiają skuteczne utlenianie związków farmaceutycznych powszechnie występujących w ściekach. Osiągnięcie to stanowi ważny krok w kierunku rozwoju nowoczesnych, zrównoważonych technologii oczyszczania wody oraz nowej generacji czujników elektrochemicznych.
Projekt badawczy realizowany był przez interdyscyplinarny zespół naukowców i doktorantów z trzech wydziałów Politechniki Gdańskiej. Celem prac było opracowanie trwałych, wysokowydajnych elektrod węglowych drukowanych w technologii 3D, które mogą znaleźć zastosowanie zarówno w elektrochemicznym oczyszczaniu ścieków, jak i w precyzyjnych pomiarach analitycznych umożliwiających wykrywanie nawet śladowych ilości zanieczyszczeń.
Gdańscy naukowcy opracowali nową strategię wytwarzania elektrod w procesie dwuetapowym, pozwalającą na wzrost nanostrukturalnego węgla bez konieczności stosowania metali szlachetnych czy surowców krytycznych. Dzięki temu uzyskane elektrody charakteryzują się wysoką stabilnością chemiczną i termiczną, są odporne na działanie agresywnych środowisk, a ich produkcja jest bardziej ekologiczna i opłacalna.
Przeprowadzone badania wykazały, że opracowane elektrody skutecznie utleniają trzy często wykrywane w ściekach związki farmaceutyczne – atenolol, metoprolol i propranolol. Wyniki te potwierdzają ich potencjał zastosowania w nowoczesnych instalacjach oczyszczania ścieków, umożliwiających redukcję mikrozanieczyszczeń organicznych i farmaceutycznych, które trudno usuwać tradycyjnymi metodami.
Opracowana technologia ma jednak znacznie szerszy potencjał. Dzięki możliwości kontrolowanego projektowania nanostruktury powierzchni, elektrody mogą być wykorzystywane także w biosensorach i diagnostyce medycznej, gdzie kluczowe znaczenie ma precyzyjny i stabilny pomiar. Nowe rozwiązanie ogranicza zjawisko tzw. foulingu, czyli zanieczyszczania elektrod podczas pracy, co znacząco poprawia ich trwałość i dokładność pomiarową – zwłaszcza w trudnych środowiskach, takich jak próbki biologiczne.
Osiągnięcie gdańskich naukowców stanowi przykład połączenia nowoczesnych technologii materiałowych, druku 3D i elektrochemii w służbie ochrony środowiska i zdrowia. Stworzone przez nich elektrody mogą przyczynić się zarówno do poprawy jakości wody i bezpieczeństwa ekologicznego, jak i do rozwoju zaawansowanych narzędzi diagnostycznych, co czyni z nich rozwiązanie o wysokim znaczeniu społecznym i gospodarczym.
Źródło: Politechnika Gdańska
Czytaj też: Postępy fizyków z Polski w poszukiwaniach czystego źródła energii
Grafika tytułowa: Ivan Bandura / Unsplash
