Yihan Zhao’s promotieonderzoek toont aan dat nanohumus, een bijproduct van de mijnbouw, een snelle en effectieve manier kan zijn om land en water dat in de mijnbouw wordt gebruikt, terug te winnen. Krediet: Universiteit van Alberta
Een laagwaardig bijproduct van het mijnbouwproces blijkt zeer effectief te zijn bij het terugwinnen van het land en water dat in de mijnbouw wordt gebruikt, blijkt uit onderzoek van de Universiteit van Alberta.
Nanohumus, een stof die wordt gewonnen uit kolenmijnafzettingen en vervolgens wordt vermalen tot een zwart, poederachtig materiaal, heeft “uitstekende fysische en chemische eigenschappen” die zware metalen uit vervuild water en bodem verwijderen, zei onderzoeker Yihan Zhao.
Zhao voerde het onderzoek uit om haar Ph.D. in landaanwinning en sanering van de Faculty of Agricultural, Life & Environmental Sciences (ALES).
Nano-humus bestaat uit natuurlijke organische verbindingen en werkt als een spons die zware metalen hecht en vasthoudt. Bij het testen van afvalwater dat cadmium bevat – een van de zware metalen die het meest wordt geproduceerd door industrieën zoals mijnbouw – ontdekte Zhao dat bij een hoge concentratie ongeveer 90 procent van het giftige zware metaal na slechts 15 minuten was verwijderd. Na 24 uur was 93 procent verwijderd.
“Het is snel, veilig en effectief”, zegt Zhao, wiens werk deel uitmaakt van Toekomstige energiesystemen, een interdisciplinair onderzoeks- en onderwijsnetwerk aan de U of A dat werkt aan de ontwikkeling van innovaties voor de energietransitie.
“Het feit dat we afvalmateriaal kunnen gebruiken om een gebied terug te winnen dat het produceert, is opwindend”, zegt projectbegeleider Anne Naeth, directeur van Future Energy Systems en hoogleraar landaanwinning en herstel-ecologie bij de afdeling Renewable Resources in ALES.
Naeth voorspelt dat nano-humus binnen de komende vijf jaar wijdverbreid industrieel kan worden gebruikt.
De bevindingen bieden de potentiële optie voor een goedkope, efficiëntere manier om industrieel afvalwater en bodem te saneren die zijn aangetast door grondstofwinning en productieprocessen, merkte Zhao op.
Conventionele saneringsbehandelingen voor zware metalen gebruiken grote hoeveelheden chemicaliën die op hun beurt verdere verontreinigingen kunnen produceren die moeten worden behandeld. Sommige saneringsmethoden vereisen ook grote hoeveelheden elektriciteit of kunnen dagen of maanden in beslag nemen.
Materialen zoals nanohumus kunnen niet alleen worden gebruikt voor het saneren van verontreinigingen, maar kunnen ook bijdragen aan bodemopbouw, merkte Naeth op, door de omvangrijkere materialen van mest en stro die doorgaans worden gebruikt om de bodem te verbeteren, gedeeltelijk of volledig te vervangen.
“De enorme hoeveelheden van deze standaardmaterialen die we moeten toepassen, zijn altijd een probleem geweest voor hun gebruik bij landaanwinning. Het gebruik van nanohumus vermindert de hoeveelheid materiaal die we nodig hebben en maakt het veel gemakkelijker om te transporteren en toe te passen.”
De volgende stappen zijn om samen te werken met Canadese industrieën bij het terugwinnen van mijnen om de nano-humus in de praktijk te testen. De overstap van laboratoriumonderzoek naar toepassing op industriële schaal zal helpen om de werkelijke kosten en werkzaamheid onder natuurlijke omgevingsomstandigheden te bepalen.
Het onderzoek, indien toegepast op grootschalige landwinningsprojecten, zou vooral gunstig kunnen zijn voor ontwikkelingslanden met minder beschikbare middelen voor het saneren van industrieel afvalwater en grond, voegde Zhao eraan toe.
“Het gebruik van nano-humus om hun verontreinigde land en water te behandelen, betekent minder gezondheidsrisico’s en maakt hun land beschikbaar voor landbouwproductie en voedselzekerheid.
“Het onderzoek draagt ook bij aan het ontwikkelen van langetermijnoplossingen voor de milieuproblemen van industrieën over de hele wereld”, voegde ze eraan toe.
Geleverd door de Universiteit van Alberta
