Phytoremediation menggunakan tumbuhan untuk membersihkan bahan pencemar toksik. Jovana Pantovic / Shutterstock

Menyelesaikan masalah alam sekitar biasanya bermaksud membersihkan orang-orang yang telah membuat kesalahan. Tetapi saintis semakin berminat untuk mencipta sesuatu yang bernilai daripada pencemaran. "Sampah satu manusia adalah harta karun seorang lelaki", seperti yang mereka katakan, dan para penyelidik kini telah menunjukkan beberapa cara bahawa produk yang berguna dapat diperoleh dari sisa industri dan pertanian sementara juga memulihkan tanah, air dan udara yang tercemar.

Pencemaran udara

Satu saintis masalah alam sekitar sedang berusaha untuk menyelesaikannya ialah masalah pelepasan karbon dioksida yang menyebabkan perubahan iklim. Penyelidik sedang membangunkan proses yang boleh menangkap karbon dioksida dan menukarnya menjadi bahan kimia yang berguna seperti metanol - yang boleh digunakan untuk sel bahan api - atau urea, yang digunakan sebagai a pelarut dalam industri kimia, dalam baja nitrogen dan dalam asid laktik, yang boleh digunakan sebagai pengawet makanan.

Karbon dioksida juga boleh ditangkap dan digunakan untuk menanam tumbuhan alga, yang kemudian dituai untuk biofuel.

Alga boleh ditanam dan dituai sebagai biofuel. Aleksandar Milutinovic / Shutterstock

Pencemaran air

Air kencing - apa yang kita semua terlepas dari rumah, pejabat dan tempat lain - mengandungi toksin dan bahan pencemar organik kemudahan rawatan yang dibuang sebelum mereka dapat mencapai sistem air semula jadi seperti sungai dan lautan. Walau bagaimanapun, para penyelidik cuba untuk memulihkan dan mengubah perkara organik ini menjadi sesuatu yang berguna. Fosforus dan nitrogen adalah nutrien tanah penting yang terdapat dalam air sisa yang boleh dikembalikan ke ladang ladang sebagai baja.

Penyelidik juga telah mengajar mikroorganisma untuk memecahkan kontaminan organik toksik yang terdapat di dalam air sisa dan menjana elektrik dari mereka. Selain membersihkan air, sel bahan bakar mikroba akan menjadikan kemudahan rawatan air sisa ke dalam bateri gergasi untuk tenaga hijau kerana bakteria aktif elektrokimia merendahkan bahan organik dan melepaskan elektron untuk menghasilkan arus elektrik.

Sebatian organik dalam air sisa boleh ditakrifkan untuk digunakan dalam baja. Aleksandar Milutinovic / Shutterstock

Pencemaran tanah

Pencemaran tanah dengan logam berat sangat rumit untuk diselesaikan. Biasanya, satu-satunya penyelesaian adalah untuk menggali tanah yang tercemar dan membuangnya di tapak pelupusan. Walau bagaimanapun, bahan pencemar boleh terlepas dari tanah dan masuk ke takungan air bawah tanah, berpotensi berakhir di tumbuh-tumbuhan dan tanaman makanan, yang menyerap air semasa pertumbuhan. Kaedah alternatif melibatkan gabungan phytoremediation dan biorefinery.

Biorefinery bermakna pemprosesan biomas - seperti sisa makanan dan loji kekal dari pertanian - untuk menghasilkan komoditi yang berharga. Phytoremediation membersihkan pencemaran alam sekitar menggunakan tumbuhan untuk mengekstrak logam dari tanah yang tercemar dengan cara yang sama dengan mawar putih akan menyerap pewarna makanan merah dari air yang dicelup dan tumbuh kelopak merah.

Paku brek Cina (Pteris vittata) boleh mengumpul arsenik kerana ia tumbuh dan boleh digunakan untuk membersihkan kawasan yang tercemar dengan arsenik, seperti tanah di sekitar bekas lombong di Cornwall dan Devon. Phytoremediation dapat membantu memulihkan unsur-unsur nadir bumi dan logam mulia dari tempat-tempat yang paling tercemar di dunia seperti Bandar Guiyu di China, yang menjadi sangat tercemar dari pelupusan sisa elektrik.

Dengan menuai tumbuhan dengan deposit logam yang tersimpan di dalam sel-sel mereka, logam toksik boleh dikeluarkan dari alam sekitar. Biomassa tumbuhan kemudiannya boleh diproses untuk memulihkan logam untuk digunakan dalam menghasilkan tenaga, bahan api atau bahan kimia perindustrian, menjadikan seluruh proses membayar untuk dirinya sendiri.

Jurutera alam sekitar menggunakan imaginasi mereka untuk membersihkan alam sekitar dan menjana kekayaan dari sisa pada masa yang sama. Apabila masalah alam sekitar kita semakin meningkat, kita memerlukan pemikiran yang lebih kreatif.

Tentang Pengarang

Maria Sotenko, Pensyarah Kejuruteraan Kimia, Universiti Loughborough

Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.

Buku-buku yang berkaitan

at InnerSelf Market dan Amazon