“Rodovias Electron” escondidas sob nossas pernas causará revolução na limpeza da poluição
Debaixo de nossas pernas, o mundo invisível das transações de elétrons reterá calmamente os sistemas ambientais, controlará a qualidade da água e até o destino dos poluentes. Um novo estudo foi divulgado Processos ambientais e bioquímicos As longas distâncias incríveis iluminam como os elétrons viajam pelo solo e sedimentos – às vezes se espalham até medidores – redefine nossa compreensão dos ambientes subterrâneos e fornece novas estratégias para a limpeza da poluição.
Reações redox que dão e tomando elétrons entre espécies vetais e a vida útil e a estabilidade ambiental. Eles gerenciam como os nutrientes giram, como os contaminantes se movem e como os microorganismos colhem energia. Tradicionalmente, os cientistas acreditavam que essas reações eram limitadas às superfícies minerais ou microbianas nos “hotspots” microscópicos. Mas o novo estudo, liderado pela Universidade da Universidade da Earth Sciences, da Universidade de Ciências da Terra, pode ser estendido além da quantidade de troca de elétrons (ET) na superfície, que mostra que as zonas de química remotas são conectadas a redes de elétrons largas.
Das menores medições, ET ocorre diretamente em águas minerais ou antibióticos, onde moléculas únicas ou células trocaram elétrons em nanômetros. Mas as inovações mais recentes revelam processos muito dramáticos: minerais condutores, moléculas orgânicas naturais e bactérias especiais chamadas “bactérias a cabo” podem atuar como pontes de elétrons, que transmitem taxas no centímetro. Em alguns casos, os links graduais formam “longa distância e cadeias”, que são dezenas de milhares de centímetros ou mais, criando efetivamente rodovias subterrâneas de elétrons.
“Essas invenções desafiam a antiga visão da troca de elétrons”, disse o professor Sonku Yuan. “Agora sabemos que os processos redox podem ser incrivelmente combinados em grandes distâncias, conectando as reações em uma zona com as de outra zona. Isso tem um impacto profundo na solução contaminada e na consistência ambiental”.
A revisão ilustra como o Multisale e os processos afetam os ciclos naturais e o gerenciamento de poluição operado por humanos. Por exemplo, um ET de longa distância pode executar a “solução distante”, na qual as impurezas sem injeção química direta são distorcidas nas regiões difíceis. Expansão de transmissão de minerais ou atividade microbiana de biosar adicionada, enquanto o cabo ajuda o par de sedimentos bacterianos ao sedimento, reduz o sulfeto profundo, o fundo do sulfeto, o fundo.
Os autores também descrevem as próximas fronteiras na pesquisa de ET: criando as melhores ferramentas para medir saltos de elétrons nas medições, criar modelos que combinam reações nano -nano com processos de tamanho de campo e projetam as tecnologias de solução que usam esses caminhos de elétrons naturais.
“Nossa tarefa fornece uma estrutura ideológica para pensar na superfície como um sistema redox interconectado”, disse o Dr. Yanding Zhang. “Ao entender como os elétrons se movem para o solo, podemos prever melhor o destino de nutrientes e poluentes e projetados as estratégias mais eficazes para proteger as águas subterrâneas e os sistemas ambientais”.
Esse conjunto controla a ciência básica com aplicações práticas, fornecendo a esperança de que os engenheiros ambientais de amanhã possam ser inseridos na “fase eletrônica” da Terra para restaurar corpos de solo e água contaminados.
