Aria più pulita intorno ai cassonetti La luce del sole e un catalizzatore nel coperchio di un bidone della spazzatura eliminano il cattivo odore dei rifiuti

Un catalizzatore attivato dalla luce solare montato sul coperchio di un bidone della spazzatura potrebbe contribuire a ridurre gli odori causati dal cibo in decomposizione. Nei test all’aperto, l’inserto rimovibile ha degradato l’acido acetico responsabile degli odori per oltre 40 giorni, utilizzando la luce solare naturale al posto del riscaldamento elettrico.

I rifiuti lasciati all’aperto iniziano a emanare un odore sgradevole molto rapidamente, soprattutto nei climi caldi e umidi che accelerano la decomposizione degli alimenti. Sulla rivista Environmental Science & Technology dell’ACS, i ricercatori descrivono un inserto per coperchio alimentato a energia solare che si adatta ai normali bidoni della spazzatura con ruote e aiuta a combattere il cattivo odore. Nei test condotti con cibo vero, l’inserto per coperchio degrada efficacemente l’acido acetico, il principale responsabile degli odori rilasciati dai rifiuti in decomposizione, e continua a funzionare per più di un mese.

I rifiuti domestici sono spesso residui alimentari indesiderati che si degradano rapidamente nei bidoni posizionati sui marciapiedi dei quartieri, generando odori intensi come quello dell’acido acetico (aceto), un composto dall’odore astringente spesso associato ai rifiuti maleodoranti. Posizionare dei filtri con carbone attivo, detto anche carbone attivo, sotto il coperchio può aiutare a contenere il cattivo odore, ma non funzionano bene in ambienti caldi e umidi.

Un’altra opzione consiste nello sfruttare la luce solare che colpisce i cassonetti all’aperto per eliminare le sostanze chimiche all’origine degli odori. «La nostra motivazione era quindi molto pratica. Volevamo affrontare il problema dell’odore alla fonte, all’interno del cassonetto stesso, invece di lasciarlo fuoriuscire in strada», afferma Jinlong Wang, uno degli autori corrispondenti dello studio. Un catalizzatore economico come l’ossido di manganese (MnO₂) potrebbe essere d’aiuto: una volta attivato dalla luce solare, assorbe gli acidi organici volatili e rompe i legami chimici dell’acido acetico. Pertanto, Wang e i suoi colleghi hanno voluto sviluppare un catalizzatore a base di MnO₂ e integrarlo in un inserto per il coperchio realizzato con una membrana trasparente che concentra la luce solare sul catalizzatore.

Il team ha legato ionicamente il litio al MnO₂ come una sorta di amplificatore elettronico, creando un catalizzatore ottimizzato che risulta più efficace nella decomposizione dell’acido acetico rispetto al solo MnO₂ o al carbone attivo in condizioni di luce solare simulata in laboratorio. Il catalizzatore ha dato buoni risultati anche in condizioni di umidità.

Per un test in condizioni reali, il team ha sviluppato un inserto trasparente permeabile al gas contenente una lente che concentrava la luce su uno strato del catalizzatore. Il modulo rimovibile si adattava al coperchio di un bidone della spazzatura standard con ruote. L’inserto catalitico ha degradato in modo continuo ed efficiente l’acido acetico generato dalla decomposizione di frutta, pane e vino per oltre 40 giorni alla luce solare naturale, dimostrando la sua stabilità a lungo termine.

«I sistemi convenzionali di abbattimento degli odori tramite catalisi si basano sul riscaldamento elettrico per attivare il catalizzatore, ma noi utilizziamo invece la luce», afferma Wang. Gli autori ritengono che i loro risultati potrebbero un giorno fornire una soluzione sostenibile per il controllo degli odori nella gestione dei rifiuti.

Gli autori ringraziano per il sostegno finanziario ricevuto dall’Accademia delle Scienze e delle Tecnologie di Pechino, dalla Fondazione Nazionale Cinese per le Scienze Naturali, dall’Ufficio municipale per la scienza e la tecnologia di Wuhan e dall’Università Normale della Cina Centrale.

Articolo originale: Ossigeno reticolare ricco di elettroni mediato da legami ionico-covalenti per la riduzione dell’acido acetico indotta dall’energia solare; Environmental Science & Technology; DOI:10.1021/acs.est.6c07573