Scoperta rivoluzionaria: ecco il carbone vegetale che può eliminare il pericoloso cromo cancerogeno dall’acqua
L’inquinamento da metalli pesanti rappresenta una delle maggiori minacce per l’ambiente e la salute umana. Tra questi, il cromo esavalente (Cr(VI)) spicca per la sua elevata tossicità e la capacità di contaminare le falde acquifere, mettendo a rischio milioni di persone in tutto il mondo. Tuttavia, una recente scoperta dei ricercatori dell’Università di Waterloo ha...
L’inquinamento da metalli pesanti rappresenta una delle maggiori minacce per l’ambiente e la salute umana. Tra questi, il cromo esavalente (Cr(VI)) spicca per la sua elevata tossicità e la capacità di contaminare le falde acquifere, mettendo a rischio milioni di persone in tutto il mondo. Tuttavia, una recente scoperta dei ricercatori dell’Università di Waterloo ha aperto nuove prospettive nella lotta contro questo inquinante, grazie all’impiego del biochar di quercia.
Un problema industriale con impatti sulla salute
Il cromo si presenta in due forme principali: il cromo trivalente (Cr(III)), un micronutriente essenziale per l’organismo umano, e il cromo esavalente (Cr(VI)), una sostanza altamente cancerogena associata a tumori polmonari, epatici e ovarici. Quest’ultimo viene rilasciato nell’ambiente soprattutto a seguito di processi industriali, come la concia delle pelli, la produzione di acciaio inossidabile e l’estrazione mineraria. Inoltre, può formarsi naturalmente in presenza di minerali di manganese.
La presenza di Cr(VI) nelle falde acquifere è un problema diffuso e difficile da risolvere con le tecnologie di bonifica convenzionali, spesso costose e poco sostenibili. Ecco perché la scoperta di un metodo ecologico ed efficace per ridurlo a una forma non tossica rappresenta un passo avanti cruciale.
Il biochar: un filtro naturale contro il cromo tossico
Il biochar è un materiale carbonioso derivato dalla pirolisi della biomassa, un processo in cui scarti organici vengono riscaldati in assenza di ossigeno. Questo materiale è noto per le sue eccezionali capacità di assorbimento e viene già utilizzato per migliorare la qualità del suolo e sequestrare il carbonio.
Nel nuovo studio pubblicato sulla rivista Chemosphere, il ricercatore dell’Università di Waterloo, Filip Budimir, e il suo team hanno dimostrato che il biochar di quercia è in grado non solo di assorbire il Cr(VI) dall’acqua, ma anche di trasformarlo nella sua forma trivalente sicura. Dopo appena cinque giorni di esposizione, l’85% del cromo esavalente presente nella soluzione si era convertito in Cr(III), riducendo drasticamente il pericolo ambientale e sanitario.
Come avviene la trasformazione
I ricercatori hanno utilizzato la Canadian Light Source dell’Università del Saskatchewan per analizzare la struttura del biochar e comprendere il meccanismo di conversione. Hanno scoperto che il Cr(VI) si lega ai granuli di biochar e, grazie all’interazione con i gruppi alifatici e aromatici presenti sulla superficie del materiale, viene ridotto alla sua forma trivalente.
Un altro risultato significativo riguarda il frazionamento isotopico del cromo. Durante la trasformazione, gli isotopi più leggeri di Cr(VI) vengono rimossi più rapidamente rispetto a quelli più pesanti. Questo dato suggerisce che l’analisi isotopica potrebbe essere impiegata per monitorare l’efficacia della bonifica ambientale in tempo reale.
Implicazioni e sviluppi futuri
La capacità del biochar di quercia di rimuovere e trasformare il Cr(VI) lo rende un candidato ideale per interventi di bonifica nei siti industriali contaminati. A differenza di altre tecnologie, il biochar è un materiale economico e facilmente reperibile, derivato da scarti agricoli che altrimenti verrebbero smaltiti. Inoltre, il suo utilizzo riduce l’impiego di prodotti chimici aggressivi, contribuendo a una bonifica più sostenibile.
In futuro, i ricercatori intendono approfondire lo studio del biochar per migliorarne l’efficienza e comprendere come fattori ambientali come pH, temperatura e presenza di altri contaminanti possano influenzarne le prestazioni. L’obiettivo è sviluppare metodi pratici per implementare questa tecnologia su larga scala, rendendo il biochar una soluzione concreta per la tutela delle risorse idriche.
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