Разработан электрокаталитический метод очистки сточных вод

Ученые из Гонконгского университета науки и технологии представили электрокаталитический метод очистки сточных вод, который превращает растворимые органические загрязнители в твердые полимеры. Расход энергии на обработку в 100-10 000 раз ниже, чем у традиционных окислительных технологий.

Технология использует специальный электрод — углеродную ткань с покрытием из оксииодида висмута, обогащенного йодом (I-BiOI). Йод выполняет функцию катализатора: его атомы притягивают молекулы фенолов (основной класс органических загрязнителей) через водородные связи. Затем йод переходит в другую окислительную форму и забирает электроны у фенолов. Это запускает реакцию полимеризации — молекулы соединяются друг с другом, образуя крупные нерастворимые частицы.

Селективность процесса достигает 97,1% — почти все фенолы превращаются именно в полимеры, а не в токсичные побочные продукты. Энергопотребление составляет 2,93 кВтч на килограмм удаленного органического углерода. Себестоимость обработки — $0,3 (примерно 27 рублей) за килограмм. Система стабильно работает при разных уровнях кислотности воды (pH 5-9).

Основное преимущество метода — двойная польза. Вместо разрушения загрязнителей до углекислого газа и воды (как в классических методах) система производит полимеры, которые можно использовать повторно. При этом не требуются агрессивные окислители вроде перекиси водорода или озона. Это снижает риски при эксплуатации и исключает вторичное загрязнение.

Исследование опубликовано в Nature Communications. Руководитель проекта — профессор Ирен Ло Ман-Чи из департамента экологической инженерии HKUST. Команда планирует масштабировать технологию для промышленного применения на очистных сооружениях.