Textilier för effektivare rening av avloppsvatten

Hushåll, industrier och jordbruk världen över producerar dagligen tonvis av giftigt avloppsvatten. Trots omfattningen av problemet har vi i decennier hållit fast vid konventionella biologiska metoder för rening av avloppsvattnet, metoder som i många fall inte klarar att förstöra komplexa gifter. Över tid har nya och avancerade reningsmetoder som bygger på oxidering växt fram. Men inte ens de bästa av dem har, på grund av sin komplexitet, potential att användas i praktiken. Det är något som Mohammad Neaz Morshed genom sin forskning vill ändra på.

Avhandlingen Immobilizing catalysts on textiles: case of zerovalent iron and glucose oxidase enzyme fokuserar på hur en av de nya avancerade reningsmetoderna kan göras mindre komplex – och den lösning som föreslås involverar textilier. Närmare bestämt handlar det om att återskapa det nämnda avancerade systemet för rening av avloppsvatten – genom att använda textilier som har specifika katalysatorer* på ytan.    

Textilier ett idealiskt material  

Han pekar på att det inte finns några snabba pengar att tjäna inom det här området, så för att människor och industrier, speciellt i u-länderna, ska uppmuntras att rena sitt avloppsvatten innan de släpper tillbaka det i ytvattnet, krävs en både billig, snabb, enkel och samtidigt effektiv reningsprocess. Och för det ändamålet passar textilier perfekt, har Mohammad Neaz Morshed genom sin forskning kommit fram till.  

– Textilier är billiga, starka och flexibla och kan ges en varierande design så att de passar vilken reningsbehållare som helst. Jag är övertygad om att det är ett idealiskt material för det här syftet.  

Han pekar på att textilier tack vare sina många fördelar tjänar långt mer än sitt ursprungliga syfte (kläder), och får allt fler användningsområden, inom exempelvis medicin och kemi. Och det är enligt Mohammad Neaz Morshed bara toppen av ett isberg.  

– Textilier kommer snart att kunna appliceras överallt. Varför då inte också för rening av avloppsvatten?  

Innovativt koncept 

Studien är en av de första som lägger fram en textilbaserad lösning för en sådan rening. Den centrala frågan i avhandlingen är om det är möjligt att återskapa avancerade reningssystem genom att använda textilier för att immobilsera (binda) katalysatorer. Immobilisering innebär att katalysatorerna binds till ett solitt stödmaterial, i det här fallet textilier. Något som möjliggör att katalysatorerna enkelt kan separeras, en process som i sin tur är nödvändig för att ett katalytiskt system ska fungera. Immobiliserade katalysatorer kan återanvändas och har ofta en bättre stabilitet än fria, men processen är långdragen eftersom den hittills krävt ett komplext händelseförlopp och exklusiva stödmaterial.   

Ett flertal experimentella metoder har använts för att modifiera textiliernas yta och på så vis behålla katalysatorernas funktion efter att de immobiliserats (bundits) till textilierna. Med dessa laboratorieförsök som grund visar Mohammad Neaz Morshed att det är möjligt att använda textilier för att binda katalysatorer och återskapa avancerade system för rening.

Bidrar till att lösa globalt problem 

Resultatet av studien lyfter fram flera möjligheter för hur katalysatorer kan bindas till textilier, utan att man behöver kompromissa med deras funktion.  

– Forskningen är nu på en grundläggande nivå, men jag har lyckats slå fast att textilier har potential att användas för rening  – och ändra spelreglerna.  

Vidare granskning krävs innan konceptet kan tas från laboratoriemiljön till industrin. Men Mohammad Neaz Morshed konstaterar att eftersom problemet med avloppsvatten är globalt, kommer hans rön på det stora hela komma hela världen till nytta. Han betonar att konceptet kan appliceras på långt fler områden än rening av avloppsvatten, det gäller bara att välja rätt katalysatorer för respektive applicering.  

– Jag känner mig stolt över att kunna bidra till att lösa ett globalt problem och skapa en bättre miljö för framtida generationer, säger Mohammad Neaz Morshed.  

Vill fortsätta sin forskarkarriär 

Han har arbetat med avhandlingen inom ramen för ett Erasmusprogram för forskarutbildning, Sustainable Management and Design for Textiles (SMDTex), där doktoranderna läser vid tre olika lärosäten.  

– Högskolan i Borås är ett av de bästa instituten för textil forskning. Jag har uppskattat varje minut av min tid här, säger han – glad över att nu äntligen ha disputerat.  

– Äntligen har jag nått målet på en fyra år lång resa till vetenskaplig och personlig utveckling med högsta möjliga akademiska grad. Nu vill jag fortsätta min karriär som forskare och fortsätta bidra till mitt fält, säger Mohammad Neaz Morshed.

*Katalytiska system är en av de effektivaste teknikerna för moderna kemiska processer. I processen används en molekyl, en katalysator, som är kapabel att pådriva en kemisk reaktion utan att själv bli förbrukad under processens gång. 

Läs mer

Titel på avhandlingen: Immobilizing catalysts on textiles-case of zerovalent iron and glucose oxidase enzyme
Länk till avhandlingen

Om Mohammad Neaz Morshed