Тем, кто живёт в холодных краях, запах из уличных мусорных баков может не казаться серьёзной проблемой. Но в жарких и влажных странах зловоние от городских отходов — настоящая беда: солнце и тепло ускоряют разложение мусора, оставленного на улице, и усиливают запах.
Солнечная вставка в крышке правого бака разрушает запахи пищевых отходов, а в баке с обычной крышкой (слева) запах накапливается. Адаптировано из Environmental Science & Technology, 2026. Источник изображения — newatlas.com
Но что, если солнечный свет, вместо того чтобы усугублять проблему, поможет от этих запахов избавиться? Звучит парадоксально, однако учёные, похоже, нашли способ.
Традиционные способы борьбы с неприятными запахами — маскировать их освежителями воздуха или улавливать молекулы-источники фильтрами. В жару и сырость такие решения работают хуже. Исследователи из нескольких китайских институтов под руководством Цзиньлуна Вана (Jinlong Wang) из Центрально-китайского педагогического университета пошли другим путём: они не просто улавливают молекулы запаха, а создали материал, который химически разрушает их.
«Мы хотели справиться с запахом у источника, внутри самого бака, а не позволять ему вырываться на улицу», — объясняет Ван.
Диоксид марганца и литий
Ключевой компонент — диоксид марганца. Это недорогой материал, который широко применяют в батареях, водоочистке, очистке воздуха, а также в производстве стекла и керамики. Одно из его главных свойств — способность ускорять химические реакции за счёт перемещения электронов. В данном случае исследователи сосредоточились на уксусной кислоте — именно она даёт кислый, уксусный запах разлагающегося мусора. Диоксид марганца помогает поглощать и расщеплять уксусную кислоту, устраняя запах.
Чтобы сделать материал ещё эффективнее, учёные добавили в него литий. Он меняет внутреннюю структуру диоксида марганца и то, как по нему движутся электроны. Можно считать это тонкой настройкой материала, благодаря которой он эффективнее разрушает молекулы запаха.
При чём тут солнце
Чтобы запустить химическую реакцию, материал нужно нагреть, а для этого нужна энергия. Вместо электричества исследователи используют для нагрева солнечный свет. Этот процесс называется фототермическим: свет по сути превращается в тепло. Тепло, в свою очередь, активирует материал, и он расщепляет молекулы, вызывающие неприятный запах.
Исследователь Цзиньлун Ван рядом с мусорным баком, на который установлена такая вставка. Источник изображения — newatlas.com
Вещество встроено в прозрачную вставку среднего размера, предназначенную для установки на крышку мусорного бака. В неё входит линза, которая концентрирует солнечный свет на слое светоактивируемого каталитического материала. Когда свет достигает материала, запускается химическая реакция, и диоксид марганца разрушает запах. Вставку проектировали так, чтобы её потенциально можно было использовать с любым уличным мусорным баком.
Исследователи испытывали технологию более 40 суток, или около 1000 часов, в условиях, имитирующих городской сбор отходов. Использовали разные виды мусора: различные фрукты, хлеб и красное вино. Каталитическая вставка помогала разрушать уксусную кислоту, которую выделяли отходы во время опыта.
Есть и ограничение
Технология выглядит многообещающе, но есть нюанс: поскольку метод зависит от солнечного света, он может быть менее эффективен в пасмурную погоду или если бак стоит в тени. Тем не менее идея вполне может стать одним из самых действенных, доступных и экологичных способов борьбы с запахом мусора.
О работе сообщает Американское химическое общество (American Chemical Society); исследование опубликовано в журнале Environmental Science & Technology.
