Nanomaterial Inovatif Untuk Dekontaminasi Air




Pendanaan penting untuk pekerjaan penelitian lintas sektoral dari dua profesor INRS.


Patrick Drogui dan My Ali El Khakani, profesor di Institut national de la recherche scientifique (INRS), dan Sébastien Sauvé, profesor di Université de Montréal, telah menerima hibah $338.688 dari Ministère de l'Économie et de l'Innovation melalui PRIMA Québec untuk proyek inovatif dekontaminasi air. Tim multidisiplin ingin memanfaatkan sifat unik bahan nano untuk mengembangkan proses elektro-katalitik (ECA) canggih baru.


Proyek ini bertujuan untuk menciptakan solusi inovatif untuk dekontaminasi air yang mengandung senyawa kimia berbahaya, seperti zat perfluoroalkyl dan polyfluoroalkyl (PFAS). Mereka ditemukan dalam kosmetik, produk pembersih, busa pemadam kebakaran dan penghambat api. Di atas konsentrasi tertentu, kehadirannya dapat berbahaya bagi kesehatan.

Nanomaterials untuk mendegradasi bahan kimia


Keaslian proyek ini terletak pada pengembangan elektroda berdasarkan bahan berstruktur nano baru dan integrasinya ke dalam proses ECA untuk degradasi senyawa kimia. “Kami akan menggunakan pengalaman dan pengetahuan kami selama 25 tahun di bidang ini untuk mengembangkan kelas elektroda baru berdasarkan oksida logam. Ini akan menawarkan permukaan spesifik yang tak tertandingi sambil menjaga konduktivitas listrik dan stabilitas kimia yang sangat baik,” kata Profesor El Khakani dari Énergie Matériaux Télécommunications Research Centre INRS.

Profesor INRS Patrick Drogui, seorang spesialis di bidang elektroteknologi dan pengolahan air limbah. Kredit: Josée Lecompte

“Proses ECA ini memiliki potensi besar untuk mendekontaminasi air dengan menghilangkan polutan organik persisten (POPs), seperti PFAS. POPs ini telah ditargetkan oleh berbagai undang-undang Kanada, Amerika dan Eropa sebagai pengganggu endokrin yang bertanggung jawab atas banyak konsekuensi pada fauna air,” kata Profesor Drogui dari Pusat Penelitian Lingkungan Eau Terre INRS.

“Kimia senyawa PFAS sangat kompleks. Alat spektrometri massa beresolusi tinggi diperlukan untuk mengidentifikasi dan mengukur dengan tepat ratusan bentuk kimia yang dapat diambil oleh kelompok senyawa ini dan untuk mengevaluasi dengan tepat efektivitas proses dekontaminasi,” tambah Profesor Sébastien Sauvé, dari Departemen Kimia di Université de Montreal.

Elektroda baru akan diproduksi oleh tim di laboratorium El Khakani dan kemudian dipindahkan ke laboratorium Profesor Drogui untuk diintegrasikan ke dalam reaktor ECA generasi baru untuk mengembangkan dan mengoptimalkan proses degradasi PFAS. Akhirnya, analisis dan pemantauan kontaminan ini dan degradasinya akan dilakukan di bawah arahan Profesor Sébastien Sauvé di Université de Montréal.

Kemitraan yang menjanjikan untuk inovasi dan pelatihan

Penelitian ini dilakukan bekerja sama erat dengan dua mitra industri, SANEXEN dan Rio Tinto Fer et Titane (RTIT). SANEXEN adalah anggota keluarga LOGISTEC, ahli dalam perbaikan lokasi dan pengelolaan tanah yang terkontaminasi dan bahan sisa. “Dengan proyek ini, kami tidak hanya akan menanggapi kebutuhan masyarakat terkait kekhawatiran tentang air yang tercemar, tetapi juga kepentingan yang lebih spesifik dari mitra industri kami. Ini sepenuhnya sejalan dengan misi dasar INRS,” kata Profesor Drogui.

“SANEXEN berada di garis depan inovasi dalam penanganan kontaminan yang muncul dalam air, sebagian berkat teknologi ALTRA Solutions yang telah terbukti. Pekerjaan INRS dalam dekontaminasi air sejalan dengan visi strategis kami,” kata Martin Bureau, Wakil Presiden Inovasi SANEXEN.

Profesor INRS My Ali El Khakani, seorang ahli bahan berstrukturnano. Kredit: Christian Fleury

Kontribusi RTIT untuk proyek ini sangat penting dalam hal bahan berbasis besi dan titanium, karena mereka akan digunakan untuk pengembangan elektroda. Mitra juga akan menyediakan bahan dan keahlian untuk memantau penuaan elektroda dan peningkatan skalanya. “Kami senang dapat berkontribusi pada proyek ini, yang tidak hanya akan menuntut keahlian kami di bidang material besi dan titanium, tetapi juga bertujuan untuk memecahkan masalah lingkungan yang menjadi perhatian masyarakat,” tambah Yves Pépin, Direktur-TiO2 di Pusat Teknologi RTIT di Sorel-Tracy.

Kolaborasi untuk tujuan pelatihan

Proyek ini juga akan menawarkan anggota tim peneliti doktoral dan pascadoktoral, dari INRS dan Université de Montréal, lingkungan pelatihan multidisiplin yang luar biasa. Memang, mereka akan dapat memperoleh pengetahuan ilmiah dan teknis yang beragam di bidang nanomaterial, elektroteknologi, dan kimia analitik.

“Proyek ini menggambarkan pentingnya membangun kemitraan antara industri dan sektor penelitian dan pendidikan tinggi untuk mempromosikan pertumbuhan ekonomi hijau dan berkelanjutan di Quebec. Pemerintah kami bangga mendukung proyek penelitian dan inovasi ini, yang akan berkontribusi pada dekontaminasi air sambil merangsang pengembangan teknologi hijau baru, ”kata Benoit Charette, Menteri Lingkungan Hidup dan Perang Melawan Perubahan Iklim dan Menteri yang Bertanggung Jawab untuk Memerangi Melawan rasisme.

Penelitian lintas sektor merupakan prioritas di INRS, sebagian karena pekerjaan yang dihasilkan seringkali mengarah pada inovasi. “Bagi profesor kami, ini adalah kesempatan untuk bekerja di lingkungan penelitian akademis dan industri, sambil menangani masalah yang relevan dengan kesehatan dan lingkungan,” kata Direktur Jenderal INRS Luc-Alain Giraldeau.

Dalam proyek ini, keahlian pelengkap dari tiga peneliti utama dan tim masing-masing merupakan aset utama untuk mencapai tujuan penelitian. “Prospek menerapkan hasil kami pada penyelesaian masalah nyata dan mengkhawatirkan sangat bermanfaat! Terutama karena kerjasama dengan mitra industri kami,” tutup Profesor El Khakani.

Tim peneliti telah menerima total hampir $760.000 dalam pendanaan, termasuk $270.000 dari Dewan Riset Ilmu Pengetahuan dan Teknik Kanada, $338,688 dari PRIMA Québec, dan $151.200 dalam kontribusi dari mitra industrinya. Profesor Drogui dan El Khakani juga melakukan penelitian tentang dekontaminasi air.

0 Comments