ساخت فیلترهای تصفیه آب با استفاده از ضایعات گیاهی!
پژوهشگران ˮدانشگاه صنعتی نانیانگˮ و ˮمؤسسه فناوری فدرال زوریخˮ در پژوهش مشترکی، فیلترهایی ارزانقیمت برای تصفیه آب ابداع نموده اند که با استفاده از ضایعات گیاهی ساخته شده اند.
به گزارش دیجیتالر به نقل از ایسنا و به نقل از نیو اطلس، هنگامی که روغن مخصوص پخت و پز از بادام زمینی و تخمه آفتابگردان استخراج می شود، یک محصول زائد به نام "کُنجاله دانه روغنی"(oilseed meal) باقی می ماند. پژوهش جدیدی که در "دانشگاه صنعتی نانیانگ"(NTU) و "مؤسسه فناوری فدرال زوریخ"(ETH Zurich) انجام شده است، نشان داده است که پروتئین های برداشت شده از این ماده باقیمانده را میتوان برای جدا کردن فلزات سنگین از آب آلوده به کار برد.
پژوهشگران کار خویش را با استخراج پروتئین از کنجاله بادام زمینی و دانه های روغنی آفتابگردان آغاز کردند و سپس، با پیچیدن زنجیره های پروتئینی به هم، ساختارهای طناب مانندی معروف به "فیبریل های آمیلوئید پروتئین"(protein amyloid fibrils) را در مقیاس نانو شکل دادند. فیبریل ها با کربن فعال ترکیب شدند تا غشاهای فیلتراسیون هیبریدی را تشکیل دهند.
هنگامی که این غشاها برای تصفیه آب آلوده به سرب، پلاتین و کروم مورد استفاده قرار گرفتند، مشخص شد که تا ۹۹.۸۹ درصد از فلزات سنگین را حذف می کنند و آب را به سطح استانداردهای بین المللی نوشیدنی می رسانند. این تاثیر عموما به علت این حقیقت بود که فیبرها بعنوان یک الک مولکولی عمل کردند و یون های فلزات سنگین را که درحال عبور بودند، به دام انداختند.
برپایه محاسبات دانشمندان، تنها ۱۶ کیلوگرم از پروتئین آفتابگردان برای تصفیه حجمی از آب معادل یک استخر شنا که به سرب آلوده شده، مورد نیاز است. هنگامی که غشاها با فلزات به دام افتاده اشباع می شوند، میتوان آنها را خشک کرد و سپس سوزاند. این کار، فیبریل ها را از بین می برد اما فلزات را به جا می گذارد و به فلزات ارزشمندتر مانند پلاتین، امکان بازیافت می دهد.
فیبریل های آمیلوئید پروتئین هنگام استفاده، در غشاء باقی می مانند و در آب تصفیه شده آزاد می شوند. این یک حقیقت مهم می باشد چونکه آمیلوئیدها هنگام تشکیل شدن و تجمع کردن در بدن می توانند به بروز صدمه بافتی و نارسایی اندام منجر شوند.
حالا امید است که غشاهای فیلتراسیون بعد از توسعه بیشتر، جایگزین کم هزینه ای برای فناوری های سنتی مانند "اسمز معکوس"(Reverse osmosis) باشند که نه تنها گران تر است، بلکه به منبع برق هم نیاز دارد. یک مزیت دیگر این است که غشاها می توانند کاربرد دیگری برای کنجاله دانه های روغنی داشته باشند که گاهی اوقات بعنوان خوراک حیوانات مورد استفاده قرار می گیرند اما اغلب فقط دور ریخته می شوند.
پروفسور "علی میزرز"(Ali Miserez)، سرپرست این پژوهش اظهار داشت: غشاهای مبتنی بر پروتئین ما، از راه یک فرایند سبز و پایدار ایجاد می شوند و برای کارکردن به انرژی کمی نیاز دارند یا از آن بی نیاز هستند. این ویژگی، آنها را جهت استفاده در سرتاسر جهان و بخصوص در کشورهای کمتر توسعه یافته، مناسب می سازد. پژوهش ما، فلزات سنگین را در جایی قرار می دهد که به آن تعلق دارند.
این پژوهش، در "Chemical Engineering Journal" به چاپ رسید.
منبع: دیجیتالر
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب