"Priznam, da se sliši noro, " pravi Michael Wong o svoji ideji, da bi zlato uporabil za čiščenje strupenih odpadkov. Wong načrtuje združitev zlata s paladijem - še bolj plemenite kovine - za čiščenje onesnažene podzemne vode pod odlagališči odpadkov in onesnaženih tovarn in vojaških mest. "Deluje ne samo hitreje [kot trenutne metode], ampak tudi stokrat hitreje, " pravi Wong, "in stavim, da bo tudi cenejše."
Sorodne vsebine
- Pridružite se razpravi
- Mladi inovatorji v znanosti in umetnosti
- Zadnja beseda
Zlati detergent? Tu je Wongov trik: ustvari zlato nanodelce. V njegovem kraljestvu se delovni izdelek ne meri v karatih, ampak v atomih. Kavna raztopina kave vsebuje 100 trilijonov zlatih kroglic, od katerih ima vsaka le 15 atomov ali približno širina virusa. Po vsaki zlati nanosferi Wong in njegova ekipa posušijo atome paladija. Pomislite na neskončno majhno zajemalko sladoleda, posuto s špricami.
35-letni diplomirani študent Caltech in MIT pravi, da na strupene odpadke ni razmišljal veliko pred tremi leti, ko je eden od njegovih kolegov z univerze Rice (kjer je pred kratkim zaposlen profesor kemijskega inženirstva) prišel in rekel: " Imam težavo ", kar pomeni nekaj zanimivega za delo.
Težava se je nanašala na sum rakotvornega trikloroetena ali TCE, "enega najbolj razširjenih onesnaževal tam zunaj, " pravi Wong, in "res grdo molekulo." Bistro, sladko dišeče topilo se že desetletja uporablja za razmaščevanje kovinskih delov v tovarnah in vladnih objektih. "Povsod je, " doda Wong. "TCE smo uporabljali v lastnih laboratorijih." Z njim so kontaminirane NASA-ine montažne naprave, prav tako nekateri najnaprednejši raziskovalni laboratoriji v državi. Agencija za varstvo okolja pravi, da 60 odstotkov čistilnih mest Superfund skriva TCE; Ministrstvo za obrambo pravi, da ima 1.400 objektov. Ocenjeni stroški čiščenja znašajo 5 milijard dolarjev samo za obrambna mesta.
TCE se zadržuje kot hud hišni gospod, še posebej, če z njim ravnamo neprevidno. Nabira se v tleh in lahko dolgo vztraja v podzemni vodi. V lanskem poročilu je Nacionalni raziskovalni svet ugotovil, da je TCE potencialni vzrok raka ledvic; povezana je tudi z jetrnimi težavami, avtoimunsko boleznijo in oslabljenim nevrološkim delovanjem.
Trenutno je najpogostejša metoda odstranjevanja TCE iz podzemne vode "črpanje in obdelava, " pravi Wong - izčrpati vodo iz tal in jo zagnati skozi filter iz aktivnega oglja. ("Zamislite si to kot velik vodni filter Brita, " pravi.) Ogljikova zrna vpijejo TCE kot goba, postopek pa za seboj pušča filtre, naložene s TCE, ki jih je treba shraniti ali sežgati. "Torej se v resnici niste ničesar znebili, " pravi Wong. "Pravkar ste ga preselili iz enega kraja v drugega."
Tukaj prihaja Wong. Začel je razmišljati o uporabi nanodelcev kot katalizatorja, da bi reagiral s TCE in ga razčlenil na tisto, čemur pravi "srečni stranski proizvodi."
Iz znanstvene literature je Wong vedel, da je paladij pokazal nekaj obljube pri dekonstrukciji TCE. "Paladij deluje v redu, vendar ni deloval dovolj, " pravi Wong. Tako sta se on in njegova ekipa začela truditi
različne recepte in po šestih mesecih so dosegli trenutek eureke, ko so izrezali jedro zlatih atomov, prekritih s paladijem.
"Sprva nismo verjeli, saj so bili nanodelci zlata paladija ravno toliko bolj učinkoviti - kot, stokrat bolj učinkoviti, " pravi. "Vidite, zlato samo po sebi TCE ne naredi ničesar." Toda nekaj zelo zanimivega se zgodi na vmesniku, kjer se srečujejo zlato, paladij in TCE.
In le kaj je to? "Ne vemo!" pravi Wong. "Ne razumemo kemije. Vendar je ne razumemo na dober način, " kar pomeni, da verjame, da bo njegova ekipa kmalu ugotovila. "Naš katalizator naredi nekaj zares hudobnega."
Mogoče je, toda Wongov nanodergent razbije TCE na sorazmerno neškodljive etanske in kloridne soli. Z ekipo zdaj sodeluje z inženirji, da bi zgradili reaktor v velikosti za testiranje nanodelcev na onesnaženem mestu. Upajo, da bodo TCE odpravili čez približno eno leto, potem pa bodo videli, ali imajo stroškovno najučinkovitejše čistilce.
"To je zelo lepa raziskava, " pravi Galen Stucky, profesor kemije na kalifornijski univerzi v Santa Barbari, kjer je Wong opravil podoktorski študij. "Mike je zelo kreativen fant z dobrimi vpogledi in to, kar počne, bo v naslednjih desetih letih močno vplivalo na veliko večje vprašanje čiščenja vode in vode."
Wong se je rodil v mestu Quebec v Quebecu in odraščal v Sacramentu v Kaliforniji, kjer je bila njegova mati računovodja, oče pa je vodil restavracijo. Njegov oče je bil tudi lastnik striptiza, kjer je najemnikovo kemično čiščenje postalo onesnaženo s kemičnim bratrancem podjetja TCE. "Moj oče je bil prestrašen, " se spominja Wong. "Dobil je denarno kazen, saj je bil v lasti tržnega prostora. Bil je pravno odgovoren. Resnično se je zredil (za deset tisoč dolarjev globe). Torej je moj oče resnično zainteresiran za moje delo. Kar naprej mi govori:" Pohitite, sin! ' "
William Booth je novinar za Washington Post, ki ima sedež v Los Angelesu.
