17 feb. 1999
2 minuten
Audio-CD’s lijken in dit tijdperk van MP3-bestanden en iPod’s een beetje uit beeld te verdwijnen. Veel muziekliefhebbers zitten met de vraag wat ze moeten doen met hun uitgebreide compact disk verzameling. Je zou er een avant-garde kunstwerk van kunnen maken, maar onderzoekers in Taiwan hebben een wat meer praktische toepassing gevonden: het reinigen van rioolwater. Zij presenteren hun idee op de Optical Society’s (OSA) Annual Meeting, Frontiers in Optics (FiO) 2013, die van 5 tot 10 oktober plaatsvindt in Orlando, Florida.
"Optische schijven zijn goedkoop, veelgebruikt en gemakkelijk te verkrijgen", zegt Din Ping Tsai, fysicus op de National Taiwan University. Er worden jaarlijks zo’n 20 miljard disks geproduceerd, dus het gebruiken van oude disks voor waterzuivering is op zichzelf al een manier van afvalbesparing.
Nanostaafjes
Tsai en zijn collega’s van de National Taiwan University, de National Applied Research Laboratories in Taiwan, en het Research Center for Applied Sciences in Taiwan gebruikten het relatief grote oppervlak van optische schijven als een platform voor het aanbrengen van kleine, rechtopstaande zinkoxide nanostaafjes, duizend maal dunner dan een mensenhaar. Zinkoxide is een goedkope halfgeleider die kan functioneren als fotokatalysator die als hij wordt verlicht met UV-licht organische moleculen kan afbreken, zoals de vervuiling in rioolwater.
Ook andere onderzoekers experimenteerden met zinkoxide om organische vervuiling af te breken, maar het team van Tsai positioneerde de fotokatalysator als eerste op een optische schijf. Omdat de schijven duurzaam zijn en snel kunnen draaien spreidt vervuild water dat erop druppelt zich uit in een dunne film die licht gemakkelijk doorlaat, wat het afbraakproces versnelt.
De complete waterzuiveringsinstallatie van het team is minder dan een halve kubieke meter groot, Naast de met zinkoxide gecoate optische schijf bevat hij een UV lichtbron en een systeem dat het water recirculeert voor het verder afbreken van de vervuiling.
95% afgebroken
Het onderzoeksteam testte de reactor met een oplossing van ‘methyl orange dye’, een organische stof die vaak wordt gebruikt om de snelheid van fotokatalysereacties te evalueren. Nadat een halve liter van de oplossing gedurende 60 minuten was behandeld, bleek dat meer dan 95% van de vervuiling was afgebroken. Het toestel kan volgens de onderzoekers 150 ml afvalwater per minuut behandelen.
De draaiende-schijf-reactor is klein, consumeert weinig vermogen en werkt efficiëner dan andere fotokatalytische behandelingsmethoden, zegt Tsai. Het toestel kan op kleine schaal worden gebruikt om water te zuiveren dat is vervuild met huishoudelijk rioolwater, stedelijke afvoer, industrieel afvalwater en water van boerderijen. Het team werkt aan het verhogen van de efficiëntie van de reactor en Tsai verwacht dat het systeem binnenkort sneller kanwerken, mogelijk door het gebruiken van meer schijven boven elkaar.
De presentatie "Zinc Oxide Nanorod Optical Disk Photocatalytic Reactor for Photodegradation" vindt plaats op woensdag 9 oktober om 8:15 a.m. EDT in de Bonnet Creek Ballroom, Salon IV van het Hilton Bonnet Creek in Orlando, Florida.
Zie ook http://www.frontiersinoptics.org/.
Anderen lazen ook
