Nanopartikler rengjør forurenset jord

DSCF0071_cropped.jpg

NIBIO-forskerne Erik Joner og Claire Coutris har funnet ut at nanopartikler av jern har en utelukkende positiv effekt på miljøet. Foto: Kathrine Torday Gulden.

De er knøttsmå og blir ofte uglesett, men ikke alle er farlige for miljøet. Nanopartikler av jern kan faktisk ha en positiv miljøeffekt ved at de ødelegger miljøgifter i jord.

Nanopartikler er kunstig skapte partikler av mikroskopisk størrelse som finnes i kosmetikk, maling og en rekke andre forbruksvarer. Ikke rent sjelden får de negativ oppmerksomhet, og deres ufordelaktige helse- og miljøeffekter har vært gjenstand for en rekke studier de siste årene.

Forskere ved NIBIO har nå undersøkt om bruk av nanopartikler for rensing av jord kan være uheldig for miljøet.

De konkluderer med at nanopartikler av jern som blir sprøytet inn i jord slett ikke er så ille som mange har fryktet – faktisk viser det seg at nanojern utelukkende har positive miljøeffekter.

 

Bruker opp oksygen

Utgangspunktet for forskningsarbeidet er at enkelte nanopartikler, som jern, klarer å spalte sterke bindinger mellom klor og karbon som kjennetegner mange av de farligste miljøgiftene.

– I motsetning til nanopartikler av sølv, er ikke nanojern i seg selv giftig. Det de imidlertid kan gjøre, er å bruke opp oksygenet i miljøet de befinner seg i, forteller Erik Joner, som har utført forsøkene sammen med kollega Claire Coutris.

Fenomenet skyldes at jernpartikler i møte med oksygen gjennomgår en kjemisk reaksjon som kalles oksidasjon. Oksidering kan føre til at bakterier og andre organismer i jord blir kvalt ved at partiklene bruker opp oksygenet fra omgivelsene de befinner seg i.

Det er imidlertid ikke like ille som det høres. Når nanojern blir sprøytet ned i jord, skjer det nemlig via dype brønner som slipper ut partiklene under grunnvannsnivå der det uansett er oksygenfritt. Og det er nettopp det at nanopartiklene oksiderer, som gjør dem så nyttige for rensing av jord.

organisk materiale - jord pa070174.jpg
Nanojern renser forurenset jord ved å bryte de sterke bindingene mellom klor og karbon, som finnes i mange av de farligste miljøgiftene. Denne teknologien blir allerede tatt i bruk i USA, og stadig flere europeiske land følger etter. Foto: Erik Joner.

Frigjør energi

– Når jernpartiklene kommer i kontakt med oksygen og oksiderer, frigjør de energi som ødelegger klorbaserte miljøgifter som DDT og PCB, forteller Joner videre.

– Denne energien er den samme som metallisk jern gir fra seg når det ruster. Den er kraftig, noe som er helt nødvendig for å bryte ned de sterke klorbindingene i giften, legger han til.

Når kloret i miljøgiften ikke er bundet til organisk stoff lengre, er det for vanlig bordsalt å regne – altså helt ufarlig for omgivelsene det befinner seg i.

 

Vil rense ti ganger så mange områder

Nanopartikler for rensing av forurenset jord er allerede mye brukt i USA. Stadig flere europeiske land følger etter, særlig nå som forskningsprosjektet Nanorem, som dette arbeidet har inngått i, er avsluttet med overveiende positive resultater.

– Vår tanke i Nanorem har vært at hvis vi finner en renseteknologi som koster en tiendedel av det det ellers ville kostet å få bukt med miljøgifter i jord, ja, da kan vi behandle ti ganger så mange forurensede områder for de midlene som er avsatt til slike formål, sier Joner.

Takket være nanojernets mange positive egenskaper, bør dette ifølge forskerne være mulig å oppnå, i hvert fall for å få bukt med de klorholdige miljøgiftene som finnes i jord i flere europeiske land.

– Så gjenstår det å se om vi finner egnede nanopartikler som klarer å ødelegge andre typer miljøgifter også, for eksempel fluorbaserte. Til det trengs det mye mer forskning, sier Joner til slutt.

 

KONTAKTPERSON
Fakta

Nanorem er et europeisk forskningsprosjekt med en rekke partnere fra forskning og industri. Målet har vært å implementere teknologien med nanopartikler for rensing av forurenset jord i Europa. NIBIO har blant annet ledet en arbeidspakke som har tatt for seg potensielle negative effekter på miljøet knyttet til dette. Prosjektet ble avsluttet vinteren 2017. Les mer om forskningsresultatene her.

 

Finansiering: EU FP7.

Tekst frå www.nibio.no kan brukast med tilvising til opphavskjelda. Bilete på www.nibio.no kan ikkje brukast utan samtykke frå kommunikasjonseininga. NIBIO har ikkje ansvar for innhald på eksterne nettstader som det er lenka til.