اسفنج جادویی برای جذب و بازیابی آلاینده های آب در صنعت
ایزو وب: پژوهشگران با تاسیس شرکت کورال اینوویشنز (Coral Innovations) بدنبال تجاری سازی فناوری هستند که چرخه حیات منابع غیرقابل تجدید مانند فلزات و فسفات را به گردش در می آورد.
به گزارش ایزو وب به نقل از ایسنا، محققان دانشگاه نورث وسترن موفق به توسعه یک اسفنج ویژه شده اند که می تواند آلاینده ها را جذب کرده و در صورت نیاز، آنها را آزاد کند. این تکنولوژی جدید می تواند راهکاری مقرون به صرفه و قابل استفاده مجدد برای تصفیه آب باشد.
با افزایش آلودگی مسیل ها به سبب ریزمغذی های ناشی از پساب های کشاورزی و فرآیندهای صنعتی، روش های جدیدی برای حذف آلاینده هایی مانند فسفات، مس و روی درحال ظهور است.
بااینکه راهکارهای فعلی برای تصفیه آب وجود دارند، اما به طور معمول هزینه بر بوده و تنها یک دفعه قابل استفاده هستند. اما اسفنج جدیدی که توسط محققان دانشگاه نورث وسترن توسعه یافته است، می تواند آلاینده ها را جذب کرده و در مواقع لزوم آنها را آزاد کند. این خاصیت موجب می شود این فناوری، راهکاری مقرون به صرفه و قابل بازیافت برای تصفیه آب باشد.
این اسفنج با نانوذراتی پوشانده شده که تمایل بالایی به جذب آلاینده ها دارند. این فناوری قادر می باشد فلزاتی مانند روی و مس، فسفات و حتی سرب را از آب حذف کند. همین طور در نسخه های قبلی خود، موفق شده است میکروپلاستیک ها و نفت را از دریاچه ها و اقیانوس ها جذب نماید. خاصیت منحصربه فرد این اسفنج این است که در معرض سطوح مختلف pH، آلاینده های جذب شده را آزاد کرده و آنها را جهت استفاده مجدد بازیابی می کند.
پژوهشگران در این پروژه روش هایی برای انطباق این فناوری با آلاینده های خاص موجود در شیکاگو ارائه کرده اند. این تکنیک امکان بازیابی منابعی که به طور معمول نیاز به استخراج از معادن دارند را فراهم می آورد.
پروفسور وینایک دراوید، سرپرست این پژوهش، می گوید: این فناوری می تواند به عنوان یک جاذب عمومی یا به طور دقیقتر برای گروههای خاصی از آلاینده ها مانند فلزات، پلاستیک ها یا مواد مغذی تنظیم شود.
نسخه اولیه این اسفنج از پلی یورتان تولید شده و با موادی پوشیده شده بود که روغن را جذب و آب را دفع می کرد. اما نسخه جدید، از سلولز بسیار آب دوست تولید شده و با ذراتی پوشیده شده که برای جذب آلاینده های مختلف تنظیم شده اند. این اسفنج به لطف ساختار متخلخل خود، سطح زیادی برای جذب آلاینده ها فراهم می آورد.
پروفسور دراوید بارها این فناوری را «چاقوی سوئیسی» نامیده است، برای اینکه دارای کاربردهای متنوعی است و قابلیت استفاده مجدد را دارد. او شرکت نوآوری کورال اینوویشنز (Coral Innovations) را تأسیس کرده تا این فناوری را برای تصفیه محیط زیست تجاری سازی کند.
شرکت استورم ترپ (StormTrap، LLC)، تولیدکننده تجهیزات تصفیه آب های سطحی، با آگاهی از این فنآوری، از تیم تحقیقاتی درخواست نمود تا این اسفنج را برای سه آلاینده اصلی که بر کیفیت آب شیکاگو تأثیر می گذارند، آزمایش کند. این شرکت امیدوار است مواد جاذب جدیدی را به محصولات خود اضافه کند و از پژوهشگران خواست تا غلظت آلاینده ها را تا حد غیرقابل ردیابی کاهش دهند.
آژانس صیانت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) سطح مجاز برخی مواد معدنی را برمبنای تأثیرات بر سلامت انسان تعیین می کند. اما این میزان، همیشه با استانداردهای زیست محیطی همخوانی ندارد. به عنوان مثال، در صورتیکه استانداردهای آب شرب اغلب در محدوده ppm (قسمت در میلیون) تعیین می شوند، کاهش تأثیر آلودگی هایی مانند شکوفایی جلبکی ممکنست نیاز به حذف آلاینده ها در غلظت های بسیار کمتر داشته باشد.
این تیم تحقیقاتی دریافته است که برای حذف فلزات مانند مس و روی، کافی است pH را کاهش دهند. بعد از حذف این فلزات، با افزایش pH، فسفات نیز از اسفنج جدا می شود. آزمایش های انجام شده نشان داد که بعد از پنج چرخه جمع آوری و حذف آلاینده ها، عملکرد اسفنج بازهم پایدار باقی می ماند و آب تصفیه شده، در عمل عاری از آلاینده های قابل تشخیص می باشد.
به نقل از ستاد نانو، همکاری با استورم ترپ این امکان را فراهم آورده تا کارآیی این فناوری ارزیابی شده و سریع تر از مرحله آزمایشگاهی به مرحله صنعتی منتقل شود. استفاده از این اسفنج در سناریوهای واقعی، مرحله مهم بعدی خواهد بود. هم اکنون، آزمایش های انجام شده در وضعیت کنترل شده ای انجام شده که هر آلاینده در غلظت های یکسان وجود داشته است. گام بعدی شامل بررسی میزان آلاینده هایی است که یک اسفنج می تواند در محیط واقعی جذب نماید و همکاری با سایر پژوهشگران دانشگاه نورث وسترن برای توسعه راهکارهای پاک سازی مسیل ها خواهد بود.
منبع: ایزو وب
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب