„Přiznám se, že to zní šíleně, “ říká Michael Wong o svém nápadu použít zlato k čištění toxického odpadu. Špatné plány kombinovat zlato s palladiem - ještě vzácnějším kovem - za účelem čištění znečištěných podzemních vod pod skládkami odpadu a kontaminovanými továrnami a vojenskými stanovišti. "Funguje to nejen rychleji (než současné metody), ale stokrát rychleji, " říká Wong, "a vsadím se, že to bude také levnější."
Související obsah
- Připojte se k diskusi
- Mladí inovátoři v umění a vědách
- Poslední slovo
Zlatý prací prostředek? Tady je Wongův trik: vytváří nanočástice zlata. Ve své říši se pracovní produkt neměří v karátech, ale v atomech. Náprstek kávově zabarveného roztoku obsahuje 100 bilionů zlatých koulí - každá má šířku jen 15 atomů nebo šířku viru. Na každé zlaté nanosféře Wong a jeho tým zaprášili část atomů palladia. Vzpomeňte si na nekonečně malou kopečku zmrzliny plněné sypáním.
Třicetiletý absolvent Caltech a MIT říká, že toxický odpad příliš netušil teprve před třemi lety, když k němu přišel jeden z jeho kolegů na Rice University (kde je nedávno profesorem chemického inženýrství) a řekl: " Mám problém, “což znamená něco zajímavého, na čem pracovat.
Problém se týkal podezření na karcinogenní trichlorethen nebo TCE, „jednu z nejvíce všudypřítomných znečišťujících látek tam venku, “ říká Wong, a „opravdu ošklivá molekula“. Čiré, sladce vonící rozpouštědlo se používá po celá desetiletí k odmaštění kovových částí v továrnách a vládních zařízeních. „Je to všude, “ dodává Wong. "TCE jsme použili ve vlastních laboratořích." Montážní závody NASA jsou tím kontaminovány, stejně jako některé z nejmodernějších výzkumných laboratoří v zemi. Agentura pro ochranu životního prostředí uvádí, že 60 procent čistících míst Superfund obsahuje TCE; Ministerstvo obrany tvrdí, že to má 1 400 svých zařízení. Odhadované náklady na vyčištění dosahují až 5 miliard USD jen pro obranné weby.
TCE přetrvává jako špatný houseguest, zvláště pokud se s ním manipuluje nedbalo. Hromadí se v půdě a může v podzemních vodách přetrvávat roky. V loňské zprávě Národní rada pro výzkum zjistila, že TCE je potenciální příčinou rakoviny ledvin; je to také spojeno s problémy s játry, autoimunitním onemocněním a zhoršenou neurologickou funkcí.
V současné době je nejběžnějším způsobem odstraňování TCE ze spodních vod „pumpování a úprava“, říká Wong - vyčerpat vodu ze země a protékat filtrem z aktivního uhlí. („Myslete na to jako na velký vodní filtr Brita, “ říká.) Uhlíková zrna absorbují TCE jako houba, ale proces zanechává za TCE naložené filtry, které musí být uloženy nebo spáleny. „Takže jste se vlastně nic nezbavili, “ říká Wong. "Právě jste ji přesunuli z jednoho místa na druhé."
Zde přichází Wong. Začal přemýšlet o použití nanočástic jako katalyzátoru, který by reagoval s TCE a rozdělil ho na to, co nazývá „šťastné vedlejší produkty“.
Z vědecké literatury Wong věděl, že palladium prokázalo určitý slib při dekonstrukci TCE. „Palladium funguje dobře, ale nefungovalo to dost tvrdě, “ říká Wong. Takže on a jeho tým začali zkoušet
různé recepty a po šesti měsících dosáhli okamžiku eureka, když vytvořili jádro zlatých atomů pokryté palladiem.
"Nejdříve jsme tomu nevěřili, protože nanočástice zlata a palladia byly stejně účinnější - jako stokrát účinnější, " říká. "Víte, zlato samo o sobě TCE nic nedělá." Ale něco velmi zajímavého se děje na rozhraní, kde se setkává zlato, palladium a TCE.
A co to je? "Nevíme!" říká Wong. „Nerozumíme chemii. Ale nechápeme to dobře, “ znamená, že věří, že to jeho tým brzy zjistí. "Náš katalyzátor dělá něco opravdu praštěného."
Může to být praštěné, ale Wongův nanodetergent rozkládá TCE na relativně neškodné etanové a chloridové soli. On a jeho tým nyní spolupracují s inženýry na vybudování reaktoru skutečné velikosti, který provede testování nanočástic na znečištěném místě. Doufají, že praní TCE asi za rok, a pak uvidí, zda mají nákladově efektivní čistič, který hledají.
„Je to velmi pěkný výzkum, “ říká Galen Stucky, profesor chemie na Kalifornské univerzitě v Santa Barbara, kde Wong studoval postgraduální studium. "Mike je velmi kreativní člověk s dobrými poznatky a to, co dělá, bude mít v příštích deseti letech zásadní dopad na mnohem větší problém s vodou a čištění vody."
Wong se narodil v Quebecu v Quebecu a vyrostl v kalifornském Sacramentu, kde jeho matka byla účetní a jeho otec provozoval restauraci. Jeho otec také vlastnil pásové centrum, kde se nájemní čistírna kontaminovala chemickým bratrancem TCE. „Můj táta byl vyděšený, “ vzpomíná Wong. „Dostal pokutu, protože vlastnil obchoďák. Byl právně odpovědný. Skutečně dostal pokutu [za desítky tisíc dolarů za pokuty]. Takže můj táta má o mou práci skutečný zájem. Stále mi říká:„ Pospěšte si, syn!' "
William Booth je reportér pro Washington Post se sídlem v Los Angeles.
