Nasiona z moringi olejodajnej, czyli drzewa chrzanowego mogą być wykorzystywane do dezynfekcji wody. Zespół z Uppsala University odkrył, że materiał, z którego zbudowane są ziarenka może w bardziej efektywny i wydajny sposób oczyścić skażoną wodę niż konwencjonalne materiały syntetyczne.
Czysta woda jest niezbędna do zachowania dobrego zdrowia. W dzisiejszych czasach, wydawałoby się doskonale rozwiniętych technologii puryfikacji wiele krajów nadal ma problemy z uzyskaniem odpowiednio oczyszczonego życiodajnego płynu. Dobrze uprzemysłowione państwa uzdatniają nawet ścieki i regenerują wodę ze strumieni odpadowych. W projekcie pod kierunkiem naukowców z Uppsala University (tych od ultra-adsorbsycjnego materiału Upsalite) zawarto metody ekstrakcji oraz użycia materiału z nasion moringi olejodajnej do oczyszczania wody. Białka znajdujące się w ziarenkach mają zdolnosć do wiązania niepożądanych cząsteczek znajdujących się w wodzie w większe skupiska, które mogą być łatwo od niej oddzielone. Wyniki badań dotyczących optymalizacji procesów dezynfekcji H2O opublikowano w internetowym wydaniu czasopisma Colloids and Surfaces 1 grudnia 2013.
Flokulacja jest powszechnie stosowanym i wydajnym sposobem agregacji cząstek i przyspieszania ich sedymentacji. Inna nazwa tego procesu to kłaczkowanie – proces łączenia rozproszonych cząstek stałych w większe zespoły cząstek fazy stałej na drodze oddziaływania i wiązania ich powierzchni za pośrednictwem specjalnego związku chemicznego. Wiązania w tym procesie są silniejsze niż w przypadku koagulacji. Flokulanty to substancje chemiczne wywołujące flokulację. Jako flokulanty stosuje się związki polimerowe m.in. skrobię, żelatynę poliakrylamidy, alkohol poliwinylowy i ich pochodne. Substancje te są dobrze rozpuszczalne w wodzie, a ich ciężar cząsteczkowy jest wysoki. Łączą się one z zanieczyszczeniami, a odpowiednia długość łańcucha cząsteczki flokulantu zapewnia powstanie zawiesiny. Duże i ciężkie flokuły (agregaty), wypływają na powierzchnię lub opadają na dno zbiornika dzięki grawitacji, a następnie mogą być łatwo przesączone z cieczy. W przypadku wody pitnej delikatne mieszanie przyspiesza tempo kolizji i łączenia cząsteczek w większe agregaty. Flokulacja zależy od wielu parametrów, w tym od szybkości, intensywności i czasu mieszania, a także rodzaju flokulantu.
Badania naukowców wykazały, że białka uzyskane z nasion moringi olejodajnej tworzą bardziej ścisłe agregaty, niż te tworzone przez konwencjonalne środki powodujące kłaczkowanie. Testy z wykorzystaniem m.in. cząsteczek lateksu polistyrenowego zademonstrowały ogromne możliwości adsorpcji powierzchniowej (wiązania) białek i kreowania wyjątkowo gęstych skupisk. Przyłączenie cząsteczek do białek osiągało poziom około 3 mg/m^−2 przy bardzo niskim stężeniu roztworu – 0,3 mg/ml^-1. Takie kompaktowe agregaty są bardzo pożądane w metodach skutecznego oddzielania zanieczyszczeń i odwadniania szlamu. Niska masa cząsteczkowa białka (6,5 kDa) sugeruje, że charakterystyka jego zachowania różni się od tej ze znanych, tradycyjnych flokulantów polimerowych.
Oprócz wytwarzania biopaliwa, oleju, żywności (zawiera aminokwasy, przeciwutleniacze, polifenole, minerały), paszy dla zwierząt, drzewo chrzanowe można wykorzystać dzisiaj jako bardzo dobry środek flokulacyjny. Obecnie prowadzone są rozmowy nad testowym wprowadzeniem taniego białka z nasion moringi nie tylko w mniejszych jednostkach, ale i w dużych oczyszczalniach ścieków.
Źródło:
[1] Structure of flocs of latex particles formed by addition of protein from Moringa seeds. Maja S. Hellsing, Habauka M. Kwaambwa, Fiona M. Nermark, Bonang B.M. Nkoane, Andrew J. Jackson, Matthew J. Wasbrough, Ida Berts, Lionel Porcar, Adrian R. Rennie. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Available online 1 December 2013, http://dx.doi.org/10.1016/j.colsurfa.2013.11.038.
[2] http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0927775713009035 [09.12.2013]
[3] http://en.wikipedia.org/wiki/Moringa_oleifera [09.12.2013]
[4] http://www.ill.eu/news-events/press-room/press-releases/better-water-purification-with-seeds-from-moringa-trees-5-december-2013/ [09.12.2013]
[5] www.minproc.pwr.wroc.pl/zpkio/pdf/PrzerKopLab/labPK05.pdf [09.12.2013]
[6] Water processing plant by Dave Goodman, flickr.com, CC BY 2.0