Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität von Denver entwickelt Alternativen zu den schädlichen Streusalzen, mit denen der Gefrierpunkt von Wasser gesenkt wird, wodurch in schneereichen Monaten störender Schnee von unseren Straßen auftaut. gemäß Bericht auf dem Weltwirtschaftsforum.
Streusalze sind normalerweise eine weniger raffinierte Form von Speisesalz oder Natriumchlorid dies kann auch andere Verbindungen wie Magnesiumchlorid und Kaliumchlorid umfassen.
Das Problem mit diesen Arten von Salzen ist, dass trotz der Tatsache, dass fast 20 Millionen Tonnen werden verwendet auf US-Straßen pro Jahr verursachen erhebliche Schäden an Fahrzeugen, Straßeninfrastruktur und Umwelt.
In einer Studie aus dem Jahr 2010 wurde beispielsweise die Verwendung von Tausalzen geschätzt. kostet US-Fahrer 23,4 Milliarden US-Dollar jährlich bei Fahrzeugschäden durch Korrosion.
Die Chlorionen in Streusalzen schädigen auch Straßen, indem sie die Chemie des Wassers verändern und es ätzender machen, wenn es mit Materialien wie Beton und Stahl in Kontakt kommt. Die Enteisung ist gleichmäßig. hat zu Brückenausfällen beigetragen .
Die Salze haben auch eine weit verbreitete Wirkung auf die Natur: Sie verdrängen Mineralien im Boden und im Grundwasser und schaffen einen Zustand, der als bekannt ist. physiologische Dürre, ein Faktor, der zu Waldbränden führen kann. Darüber hinaus sind Wasserstraßen und ihre Ökosysteme besonders anfällig für Wasserabflüsse, die Tausalze enthalten.
Inspiration aus den Frostschutzmechanismen der Natur
Die Wissenschaftler der Universität von Denver haben in der Natur nach Lösungen für den Umgang mit Eisfischen, Insekten und sogar einigen Pflanzen gesucht, die sich über Jahrtausende entwickelt haben, um ihre eigenen Frostschutzmittel herzustellen, die ihnen helfen, Temperaturen unter dem Gefrierpunkt zu überstehen.
Durch die Untersuchung dieser natürlichen Frostschutzmethoden hoffen die Forscher, "wirksame, aber harmlosere Frostschutzmittel zu entwickeln", Monika Bleszynski. Wissenschaftliche Mitarbeiterin und außerordentliche Professorin an der Universität von Denver, sagt in ihrem WEF-Artikel.
In Alaska vorkommende Insekten und Spinnen bilden in ihrem Körper Frostschutzproteine, die den Gefrierpunkt des Wassers um einige Grad senken. Fische wie der antarktische Zahnfisch erzeugen auch Frostschutzglykoproteine, die verhindern, dass das Blut in ihren Venen im kältesten Wasser der Erde gefriert.
Bleszynski sagt, dass sie und ihre Kollegen lernen, ihre zu machen eigene Frostschutzmittel durch Nachahmung. Die erste Herausforderung besteht jedoch darin, vollständig zu verstehen, wie die natürlichen Versionen funktionieren, damit sie neu erstellt werden können.
Das Team verwendet erweiterte Computermodellierung um zu sehen, wie Frostschutzproteine mit Wassermolekülen interagieren. Ihre Arbeit ergänzt frühere Forschungen anderer Wissenschaftler, die Aufschluss über den kritischen Prozess geben, durch den die Proteine an sich entwickelnde Eiskristalle binden und verhindern, dass sie größer werden.
Verwendung von PVA - eine kostengünstige Verbindung in vielen Haushaltsprodukten enthalten - Als Basis entwickelt und bastelt das Team der Universität von Denver auch synthetische Versionen dieser Verbindungen in einem Labor, um schließlich eine einfach herzustellende Eisbekämpfungssubstanz herzustellen, die Straßen, Autos, nicht korrodiert.und wäre für Ökosysteme harmlos.