Bór se v přírodě vyskytuje v horninách, půdách i vodě, nejčastěji jako kyselina boritá či boritany. V mořské vodě je ho obvykle 5-10 mg/l, ale v některých podzemních zdrojích může koncentrace přesáhnout i 100 mg/l.
Bór: Neviditelná hrozba ve vodě, se kterou si běžné technologie neporadí
V malých dávkách je bór nezbytný pro život. Pokud je ho ale příliš, stává se toxickým – poškozuje vegetaci a ohrožuje zdraví lidí i zvířat. WHO od roku 2011 doporučuje, aby pitná voda neobsahovala více než 2,4 mg/l boru. U zavlažovací vody jsou limity nižší, obvykle 0,3–1 mg/l, protože některé rostliny jsou na bor citlivé. Problém? Bór se z vody velmi špatně odstraňuje. Běžné technologie, které si poradí s jinými nečistotami, zde často selhávají, jsou málo účinné, energeticky náročné a mnohdy neumožňují opětovné použití sorbentů. Právě proto je vývoj nových metod pro jeho odstranění zásadní.
Nový sorbent zachytí bór efektivněji, levněji a ekologičtěji než dosavadní technologie
Vynález spočívá v unikátním způsobu výroby drobných sférických částic pryskyřice o průměru pod 2 μm, které velmi účinně zachycují sloučeniny boru z vody. Tajemství je ve využití nového substrátu z resorcinol-formaldehydové pryskyřice, který byl povrchově modifikován navázáním takzvaného „linkeru“ (např. epichlorhydrinu) a chelatačního činidla, které umí sloučeniny bóru na sebe navázat využitím iontové výměny. Výsledkem je sorbent s vysokou adsorpční kapacitou, který je plně regenerovatelný.
Materiál lze kombinovat s jinými materiály, aby byl proces ještě účinnější a levnější. Tento proces přípravy je navíc šetrnější k životnímu prostředí, než u jiných iontově-výměnných pryskyřic. Metodika sorpce boru byla ověřena v laboratořích anorganické chemie Centra nanotechnologií, kde Jana Seidlerová potvrdila na základě porovnání s podobnými komerčními sorbenty, že je tento sorbent funkční.
Patentovaný materiál míří do praxe: Řešení pro čistší vodu i udržitelný průmysl
Výše popsaný adsorbent lze využít při čištění odpadních znečištěných vod, odsolování slaných vod, a čištění vod obsahujících nadlimitní koncentrace sloučenin bóru (např. vod z jaderných elektráren).
„Patent potvrzuje, že výsledky našeho výzkumu mají přímý dopad na řešení reálných problémů a otevírá cestu k jejich praktickému uplatnění v oblasti vodního hospodářství a průmyslové ekologie. Vyvinutý adsorbent je přitom šitý na míru jak environmentálním, tak ekonomickým požadavkům,“ říká Pavel Czernek.
Tento patent je důkazem, že výsledky výzkumu lze úspěšně přenést do reálných aplikací, které přinášejí inovace pro průmysl i ochranu životního prostředí.