اسفنج جادویی برای جذب و بازیابی آلاینده های آب در صنعت
به گزارش لینک وبسایت، محققان با تاسیس شرکت کورال اینوویشنز (Coral Innovations) به دنبال تجاری سازی فناوری هستند که چرخه حیات منابع غیرقابل تجدید مانند فلزات و فسفات را به گردش در می آورد.
به گزارش لینک وبسایت 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 آبراهه ها به علت 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.
باآنکه راهکارهای فعلی برای تصفیه آب وجود دارند، اما معمولا هزینه بر بوده و تنها یک مرتبه 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 ضرورت آنها را آزاد کند. این خصوصیت سبب 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 می تواند فلزاتی مانند روی و مس، فسفات و حتی سرب را از آب حذف کند. همینطور در نسخه های قبلی خود، موفق شده است میکروپلاستیک ها و نفت را از دریاچه ها و اقیانوس ها جذب نماید. خصوصیت منحصربه فرد این اسفنج اینست که در معرض سطوح مختلف pH، آلاینده های جذب شده را آزاد کرده و آنها را جهت استفاده مجدد بازیابی می کند.
محققان در این پروژه روش هایی برای انطباق این فناوری با آلاینده های خاص موجود در شیکاگو عرضه کرده اند. این شیوه امکان بازیابی منابعی که معمولا احتیاج به استخراج از معادن دارند را فراهم می آورد.
پروفسور وینایک دراوید، سرپرست این پژوهش، می گوید: این فناوری می تواند بعنوان یک جاذب عمومی یا بطور دقیق تر برای گروههای خاصی از آلاینده ها مانند فلزات، پلاستیک ها یا مواد مغذی تنظیم شود.
نسخه اولیه این اسفنج از پلی یورتان ساخته 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 ساخته 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، چونکه 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 تکنولوژی، از تیم تحقیقاتی درخواست نمود تا این اسفنج را برای سه آلاینده اصلی که بر کیفیت آب شیکاگو تاثیر می گذارند، آزمایش کند. این شرکت امیدوار است مواد جاذب جدیدی را به محصولات خود اضافه کند و از محققان خواست تا غلظت آلاینده ها را تا حد غیرقابل ردیابی کاهش دهند.
آژانس محافظت از محیط زیست ایالات متحده (EPA) سطح مجاز برخی مواد معدنی را بر مبنای تأثیرات بر سلامت انسان تعیین می کند. اما این میزان، همیشه با استانداردهای زیست محیطی همخوانی ندارد. بعنوان مثال، در حالیکه استانداردهای آب شرب اغلب در محدوده ppm (قسمت در میلیون) تعیین می شوند، کاهش تاثیر آلودگی هایی مانند شکوفایی جلبکی امکان دارد احتیاج 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 هم از اسفنج جدا می شود. آزمایش های انجام شده نشان داد که بعد از پنج چرخه جمع آوری و حذف آلاینده ها، عملکرد اسفنج همچنان پایدار باقی می ماند و آب تصفیه شده، عملا عاری از آلاینده های قابل تشخیص می باشد.
به نقل از ستاد نانو، همکاری با استورم ترپ این امکان را فراهم نموده تا کارآمدی 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 شرایط کنترل شده ای صورت گرفته 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 محققان دانشگاه نورث وسترن برای توسعه راهکارهای پاک سازی آبراهه ها خواهد بود.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب