이 화학자가 농업 폐기물을 정수 필터로 바꾸는 방법

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활성탄 필터는 물통의 정수 필터나 수도꼭지에 직접 장착하는 일반적인 가정용품이 되었습니다. 이러한 활성탄 필터는 폐수 처리와 같은 산업 공정과 굴뚝에서 방출되는 화학 물질을 걸러내는 데에도 사용됩니다.

University of California Riverside의 화학 및 환경 공학 조교수인 Kandis Leslie Abdul-Aziz 박사는 옥수수 대와 오렌지 껍질과 같은 농업 폐기물로 활성탄 필터를 만들었습니다.

Abdul-Aziz는 Ira와 자신의 연구에 대해 이야기하고, 제조 공정을 더욱 지속 가능하고 지구에 덜 해롭도록 전환하는 데 무엇이 필요한지에 대해 이야기합니다.

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Kandis Leslie Abdul-Aziz는 캘리포니아주 리버사이드에 위치한 University of California – Riverside의 화학 및 환경 공학 조교수입니다.

IRA FLATOW: 활성탄 필터를 한두 개 본 적이 있거나 사용하고 있을 수도 있습니다. 그것은 실제로 바꾸는 것보다 더 자주 교체해야 하는 물 주전자의 필터입니다. 공기 중의 화학 물질을 제거하는 공기 청정기의 검은색 필터이기도 합니다. 활성탄 필터입니다. 그리고 그들은 단지 당신의 집에만 있는 것이 아닙니다. 그들은 폐수 처리 및 굴뚝에 사용됩니다.

하지만 재활용 재료를 사용하여 이러한 필터를 만들 수 있다면 어떨까요? 다음 손님이 이 일을 하고 있어요. 그녀는 지금까지 농업 폐기물, 즉 옥수수 껍질과 오렌지 껍질을 사용하여 활성탄 필터를 만들었습니다. 이제 그녀의 연구에 대해 더 자세히 이야기하기 위해 UC Riverside의 화학 및 환경 공학 조교수인 Dr. Kandis Abdul-Aziz가 나와 함께합니다. 캘리포니아주 리버사이드에 본사를 두고 있습니다. Abdul-Aziz 박사님, Science Friday에 오신 것을 환영합니다.

KANDIS ABDUL-AZIZ: 알겠습니다. 고마워요, 아이라. 여기 있게 되어 기쁘네요.

IRA FLATOW: 앞서 언급했듯이 껍질, 줄기, 잎을 탄소 필터로 바꿉니다. 어떻게 옥수수 폐기물에 착륙하게 되었나요?

KANDIS ABDUL-AZIZ: 네, 옥수수 폐기물은 실제로 미국에서 생산되는 최고의 농업 폐기물입니다. 저는 일리노이 대학교에 다녔기 때문에 주변 옥수수 밭을 모두 잘 알고 있습니다. 그래서 이것이 우리가 활용하고 싶었던 첫 번째 초기 문제 중 하나였습니다. 생성된 옥수수 폐기물을 모두 처리할 수 있는지 알아보는 것이었습니다.

IRA FLATOW: 흠, 옥수수 껍질을 어떻게 탄소 필터로 바꾸나요? 옥수수 껍질에 성냥을 넣으면 타서 검게 변할 것이라는 걸 알지만, 그건 그렇지 않죠?

KANDIS ABDUL-AZIZ: 아니요. UC Riverside에 있는 제 연구실에서는 실제로 옥수수 껍질과 감귤 껍질을 고체 탄소로 분해할 수 있는 공정을 개발했습니다. 그래서 우리가 하는 일은 고체 탄소에 화학적 변형을 가해 기공 구조를 만드는 것인데, 이를 활성탄이라고 부릅니다. 그리고 이러한 다양한 멋진 응용 분야에 활성탄을 활용할 수 있습니다.

IRA FLATOW: 이제 몇 가지 멋진 애플리케이션에 대해 이야기해 보겠습니다. 우리에게 정말 좋은 몇 가지를 말해보세요.

KANDIS ABDUL-AZIZ: 물론이죠. 사람들에게 가장 친숙한 것 중 하나가 물 여과입니다. 실제로 제 연구실에서는 농업 폐기물에서 활성탄 필터를 개조하고 이를 활용하여 다양한 수질 오염 물질을 제거하는 방법을 연구해 왔습니다. 또 다른 방법은 공기 정화입니다. 예를 들어 자동차를 운전하는 동안 공기를 정화하기 위해 자동차에 활성탄 필터를 사용할 수 있습니다.

IRA FLATOW: 흠. 이제 실제로 어디에나 있는 PFAS를 필터링할 수 있다는 것을 이해했습니다.

KANDIS ABDUL-AZIZ: 처음으로 활성탄 정수 필터 개발 작업을 시작했을 때 우리는 일반적으로 산업 폐기물에서 볼 수 있는 다양한 페놀성 화합물을 제거하는 방법을 모색했습니다. 그러나 우리는 수자원 자치단체, 특히 우리가 위치한 남부 캘리포니아의 몇몇 사람들과 이야기를 나눴는데, PFAS는 폐수에서 이를 제거하는 측면에서 많은 자치단체가 염두에 두고 있는 것 중 하나인 것 같았습니다. 그래서 우리는 최근 폐수에서 PFAS를 제거하고 활성탄 특성을 수정하여 효과적으로 수행할 수 있는 방법을 연구하기 시작했습니다.