Nytt sätt att rena vatten från läkemedelsrester

Forskare vid Stockholms universitet har utvecklat porösa kristaller från granatäppelextrakt som kan fånga in och bryta ner läkemedelsmolekyler från kommunalt avloppsvatten. Forskningen publiceras i den vetenskapliga tidskriften Nature Water.

Läkemedelsrester som släpps ut i avloppsvattnet kan vara svåra att avlägsna, vilket betyder att reningsverken står inför en utmaning när läkemedelssubstanser ska förhindras från att släppas ut i våra vattendrag. Till det behövs nya material och teknologier.

En strategi för att ta bort föroreningar från vatten är att använda porösa material som beter sig som svampar. Metallorganiska ramverksföreningar, så kallade MOFs, är en typ av nanoporöst material som är gjort av metalljoner och organiska molekyler. De flesta MOFs är gjorda av syntetiska molekyler. Men nu har forskare vid Institutionen för material- och miljökemi vid Stockholms universitet lyckats utveckla en ny porös MOF genom att använda en naturligt förkommande molekyl från växtriket – ellagsyra.

– Ellagsyra är en av de huvudsakliga beståndsdelarna av de naturligt förekommande polyfenoler som kallas tanniner, som är vanliga i frukt, bär, nötter och bark. Genom att blanda ellagsyra, som extraherats från granatäppelskal eller trädbark, med zirkoniumjoner, har vi skapat ett nytt poröst MOF som vi kallar SU-102. Det säger Erik Svensson Grape, som gjorde studien under sin tid som doktorand vid Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet.

För att testa egenskaperna hos SU-102 använde forskarna vatten som först renats i ett lokalt avloppsreningsverk för att se om materialet kunde rena vattnet ytterligare. Resultaten visade att SU-102 tog bort många av de läkemedelsrester som avloppsreningsverket inte kunde avlägsna. Förutom att fånga in läkemedelsresterna från vattnet kan materialet också användas för att bryta ner föroreningarna med hjälp av ljus i en process som kallas fotonedbrytning.

– Det har varit ett väldigt spännande projekt eftersom vi haft möjlighet att arbeta direkt med vattenprover från ett avloppsreningsverk och visa att vårt material kan komma till användning i en mycket angelägen miljöfråga, säger Erik Svensson Grape.

– Hittills är materialet fortfarande nytt och i ett tidigt utvecklingsskede, men vi hoppas att SU-102 kommer att kunna användas för vattenrening i framtiden, säger han.

Mer information
Artikeln "Removal of pharmaceutical pollutants from effluent by a plant-based metal–organic framework" är publicerad i den vetenskapliga tidskriften Nature Water https://www.nature.com/articles/s44221-023-00070-z

DOI: 10.1038/s44221-023-00070-z

Kontakt
Erik Svensson Grape, doktorand, Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet. Telefon: 073-666 9980, e-post: erik.grape@mmk.su.se

Tom Willhammar, forskare, Institutionen för material- och miljökemi, Stockholms universitet. Telefon: 070-358 0725, e-post: tom.willhammar@mmk.su.se