https://ekolist.cz/cz/publicistika/civilizace/cesti-vedci-dokazi-odstranit-antibiotika-z-odpadnich-vod.pomoci-fotokatalyzy
reklama
reklama
reklama
zprávy o přírodě, životním prostředí a ekologii
Přihlášení

Čeští vědci dokáží odstranit antibiotika z odpadních vod. Pomocí fotokatalýzy

24.4.2025 11:05 | PRAHA (Ekolist / s využitím TZ AV ČR)
Tým Centra pro inovace v oboru nanomateriálů a nanotechnologií v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR.
Tým Centra pro inovace v oboru nanomateriálů a nanotechnologií v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR.
Zdroj | Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR
Při odstraňování antibiotik a dalších nebezpečných látek z odpadních vod lze využít účinnou a ekologickou fotokatalýzu. Metodu vyvinul výzkumný tým Centra pro inovace v oboru nanomateriálů a nanotechnologií v Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR pod vedením Jiřího Rathouského. Výsledky jedinečného výzkumu byly publikovány v sérii článků v prestižních vědeckých časopisech nakladatelství Elsevier a Americké chemické společnosti (ACS).
 
Znečištění vod antibiotiky je závažný problém. Antibiotika v odpadních vodách můžou vést k rozvoji odolných kmenů bakterií, a zároveň snižovat účinnost běžných biologických čistírenských procesů. Tým Jiřího Rathouského z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR (ÚFCH JH AV ČR) zjistil, že odstraňování nežádoucích látek z vody pomocí fotokatalýzy je velmi účinná, a přitom ekologicky šetrná metoda.

Přestože fotokatalyzátory jsou známy již od 80. let minulého století, jejich praktickému využití brání řada překážek. Tým Jiřího Rathouského proto během výzkumu komplexně posoudil fotokatalyzátory ze všech hledisek. Výzkumníci systematicky testovali různé druhy znečištění a vytvořili soubor poznatků, podle nichž lze určit vhodný typ fotokatalyzátoru pro konkrétní typ znečištěné vody, což umožňuje předpovědět účinnost procesu v reálných podmínkách.

„Ukázalo se, že fotokatalýza je především vhodná pro nižší koncentrace látek, které mají velký biologický účinek i při nízké koncentraci a které se obtížně odstraňují jinými metodami, což jsou například antibiotika či endokrinní disruptory neboli hormonálně aktivní látky," popisuje vedoucí týmu Jiří Rathouský z ÚFCH JH AV ČR.

Fotokatalýza je proces chemického rozkladu látek, který probíhá za přítomnosti fotokatalyzátoru a světelného záření. Principem je generace nosičů náboje v polovodičovém materiálu po absorpci fotonů světla. Když má světlo dostatečnou energii, dokáže v polovodičích vytvořit dvojici kladných a záporných nábojů, které v kontaktu s okolím produkují reaktivní částice. Tyto částice následně rozkládají organické látky na jednodušší molekuly, a nakonec až na oxid uhličitý, vodu a minerální kyseliny. Během procesu se spotřebovává pouze světlo, zatímco samotný fotokatalyzátor zůstává nezměněn a může se opakovaně použít.

„Tímto výzkumem se snažíme vytvořit most, který překoná propast mezi laboratorním bádáním a praktickým využitím," říká členka týmu Lenka Belháčová. Vědci se během výzkumu zaměřili také na toxicitu procesu. Potvrdili, že fotokatalyzátory nejsou toxické, do vody se z nich neuvolňují žádné škodlivé látky a ani produkty vznikající při rozkladu škodlivých látek nejsou nebezpečné.

Snímek fotokatalyzátoru ze skenovacího elektronového mikroskopu (SEM).
Snímek fotokatalyzátoru ze skenovacího elektronového mikroskopu (SEM).
Zdroj | Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR

V současné době hledají partnery pro praktické využití technologie. První jednání s krajským úřadem v severních Čechách již probíhají. Výzkum má také velký potenciál zejména v jižních zemích s intenzivnějším slunečním zářením, jak potvrzuje i spoluautorka výzkumu doktorandka Bukola Lois Ojobe z Nigérie, která plánuje, že poznatky využije ve své domovské zemi.

Nejedná se o první úspěšnou praktickou aplikaci fotokatalýzy týmu Centra pro inovace v oboru nanomateriálů a nanotechnologií. Před několika lety přišli badatelé s fotokatalytickým nátěrem, který umí velmi účinně a dlouhodobě čistit ovzduší od jedovatých látek. Praktická měření se dělala v Legerově ulici v Praze, kde denně projedou desetitisíce aut. Z výsledků měření vyplynulo, že fotokatalytická technologie dokáže z ovzduší při dotyku s fotokatalytickými fasádami odstraňovat až 50 % oxidů dusíku a ozonu.

Uvedeným výzkumem se zabývali vědci v projektu AMULET (Advanced MUltiscaLe materials for key Enabling Technologies), který získal finanční podporu z Operačního programu Jan Amos Komenský Ministerstva školství, mládeže a tělovýchovy a je spolufinancován z fondů Evropské unie. Projekt vyvíjí progresivní, tzv. multiškálové materiály s rozsáhlým aplikačním potenciálem – například v elektrotechnice, lékařství či environmentálních technologiích.

Odkazy na vědecké články:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2214714424008869
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1010603025000115
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsestwater.4c00618

S využitím textu tiskové zprávy Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR.


reklama

Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR

Online diskuse

Redakce Ekolistu vítá čtenářské názory, komentáře a postřehy. Tím, že zde publikujete svůj příspěvek, se ale zároveň zavazujete dodržovat pravidla diskuse. V případě porušení si redakce vyhrazuje právo smazat diskusní příspěvěk
Všechny komentáře (10)
Do diskuze se můžete zapojit po přihlášení

Zapomněli jste heslo? Změňte si je.
Přihlásit se mohou jen ti, kteří se již zaregistrovali.

JP

Jaroslav Pokorný

24.4.2025 11:05
Před několika lety přišli badatelé s fotokatalytickým nátěrem, který umí velmi účinně a dlouhodobě čistit ovzduší od jedovatých látek. Praktická měření se dělala v Legerově ulici v Praze, kde denně projedou desetitisíce aut. Z výsledků měření vyplynulo, že fotokatalytická technologie dokáže z ovzduší při dotyku s fotokatalytickými fasádami odstraňovat až 50 % oxidů dusíku a ozonu. ..................
A už se domy plošně natírají?
Odpovědět
JO

Jarka O.

24.4.2025 13:21 Reaguje na Jaroslav Pokorný
Postaru zinková běloba, účinnější titanová běloba, český výzkum kolem zhruba 2005, snad i patent, vnitrní i vnější nátěry se prodávaly a stály dost na to, aby se používaly na plošné natírání, bohužel. Fungují jen tam, kam zasvítí slunce, UV.
Odpovědět
rl

rýpal lesní

24.4.2025 16:04 Reaguje na Jarka O.
Trochu bych upravil časový rámec, titanová běloba byla užívána i vyráběna již před rokem 1989, a to v jednom závodě v Přerově, a její účinky byly již tenkrát známy. Dokonce se řešila i otázka čištění z výroby těchto vod, což bylo zásadní pro tok Moravy. Obecně vzato, fotokatalytika je obor, který může být nápomocen čištější přírodě, ale také odstraňování reziduí z vod, klasicky předčištěných. <rl>
Odpovědět
rl

rýpal lesní

24.4.2025 16:04 Reaguje na Jarka O.
Trochu bych upravil časový rámec, titanová běloba byla užívána i vyráběna již před rokem 1989, a to v jednom závodě v Přerově, a její účinky byly již tenkrát známy. Dokonce se řešila i otázka čištění z výroby těchto vod, což bylo zásadní pro tok Moravy. Obecně vzato, fotokatalytika je obor, který může být nápomocen čištější přírodě, ale také odstraňování reziduí z vod, klasicky předčištěných. <rl>
Odpovědět
JO

Jarka O.

25.4.2025 15:44 Reaguje na rýpal lesní
Věřím, že ten výzkum probíhá dlouhodobě. Problémem může být mj. cena. Aby to fungovalo jako poslední krok čištění vody kontinuálně, i v noci, nestačí sluníčko, potřebujete UV lampu. Ty protiplísňové nátěry s titanovou bělobou nefungují třeba v koupelně nebo kuchyni bez denního světla nebo málo směrem na sever, sklo taky propouští málo UV. Ale určitě fandím. Firmy by to mohly zkusit.
Odpovědět
ss

smějící se bestie

24.4.2025 14:19
Tak to jsem zvědav, co z toho nakonec budou mít vynálezci, jejich akademický ústav i nakonec ČR !
Odpovědět
rl

rýpal lesní

24.4.2025 16:21 Reaguje na smějící se bestie
Podle dnešního výsledku interpelací a odpovědi pana premiéra na téma podpory vývoje a výroby léků v ČR je možné výsledek odhadnout. Ovšem právě proto je potřeba výzkum v ČR udržet, i navzdory snažení některých "expertů vládních". <rl>
Odpovědět
JP

Jaroslav Pokorný

25.4.2025 11:45 Reaguje na rýpal lesní
To mně připomnělo, jak před několika málo lety min. zdravotnictví slavnostně oznámil, že si ČR zase bude sama vyrábět penicilín. Po krátkém čase jsem si přečetl skromnou zprávu, že nám výroba penicilinu nebyla (kýmsi) povolena, ale že si ho budeme moci sami balit.
Odpovědět
rl

rýpal lesní

25.4.2025 20:05 Reaguje na Jaroslav Pokorný
O některých preparátech s penicilinem se může SÚKL jen zdát, a to i bez české vlaječky. Správnější otázka je ještě spíše ta, jak je možné, že byla ukončena. Chtělo by se mi citovati Tacita. „Čím horší je stát, tím více má zákonů.“ Kdysi jsem používal cca 1,5m legislativy, nyní je jí cca 3,5m - ovšem za rok. Asi má aseptické účinky. :o) <rl>
Odpovědět
rl

rýpal lesní

24.4.2025 16:18
Je současně zajímavostí, že se na vývoji podíleli dva středoškoláci, kteří byli následně oceněni v rámci EU za svůj přínos k práci a výzkumu, a to Čech Tomáš Čermák a Slovenka Anna Podmanická. Pracují na problému reziduí v odpadních vodách a využívají metodu plazmy a fotokatalýzy, i pomocí UV záření, v programu výzkumu PURA. Zdá se tedy, že vědci mají i mladé a nadějné pokračovatele. <rl>
Odpovědět
reklama


Pražská EVVOluce

reklama
Ekolist.cz je vydáván občanským sdružením BEZK. ISSN 1802-9019. Za webhosting a publikační systém TOOLKIT děkujeme Ecn studiu. Navštivte Ecomonitor.
Copyright © BEZK. Copyright © ČTK, TASR. Všechna práva vyhrazena. Publikování nebo šíření obsahu je bez předchozího souhlasu držitele autorských práv zakázáno.
TOPlist