Problematika čiščenja odpadnih voda je čedalje bolj pereč problem sodobne družbe, čemur sledi tudi znanost s svojimi raziskavami na tem področju. Konvencionalni postopki čiščenja ne zadostujejo vse večji raznolikosti onesnaževal, ki končajo v vseh vodnih telesih (nadzemnih in podzemnih vodah), zato se velike napore vlaga v razvoj novih tehnoloških prijemov za reševanje tega problema in kavitacija kaže potencial kot ena izmed obetavnih tehnologij.
Kavitacija je fizikalni pojav, pri katerem zaradi lokalnega znižanja tlaka v tekočini nastanejo majhni parni mehurčki. Ob njihovem kolapsu nastanejo močne mehanske sile (strižne sile, tlačni udarni valovi, mikrocurki) in kemijske reakcije, predvsem tvorba hidroksilnih radikalov. Ti radikali so izjemno reaktivni in lahko učinkovito razgrajujejo organska mikroonesnaževala, in inaktivirajo bakterije in viruse v vodi.
Doslej so raziskave kavitacije potekale predvsem na večjih reaktorjih z milimetrskimi do centimetrskimi zožitvami. V naši študiji pa smo preučevali vpliv mikrofluidnih reaktorjev z velikostjo zožitev v mikrometrskem območju. Ugotovili smo, da zmanjšanje velikosti reaktorja bistveno spremeni značilnosti kavitacijskega toka – poveča se nastanek hidroksilnih radikalov, kar pospešuje razgradnjo mikroonesnaževal.
Rezultati kažejo, da lahko pravilno zasnovan mikroreaktor kemijske učinke poveča za 30-krat v primerjavi s tradicionalnimi sistemi. To odpira nove možnosti za učinkovitejše in varčnejše čiščenje vode.
Interdisciplinarno raziskavo so izvedli znanstveniki z Univerze v Ljubljani (Fakulteta za strojništvo, Fakulteta za farmacijo) in Univerze Sabanci v Istanbulu (Turčija). Rezultati so bili objavljeni v ugledni reviji Chemical Engineering Journal (IF: 13,4).
»Naša odkritja dokazujejo, da mikrofluidni reaktorji omogočajo bolj učinkovit nadzor nad kavitacijo. To tehnologijo lahko uporabimo v industriji, še posebej za čiščenje vode,« poudarja eden izmed vodilnih avtorjev raziskave.
Obeti za prihodnost: V prihodnosti bi lahko takšni mikroreaktorji postali ključni gradniki kompaktnih in energetsko učinkovitih naprav za čiščenje voda, razgradnjo škodljivih kemikalij ali celo sintezo materialov.