به نقل از «خبرگزاری صدا و سیما»

تصفیه آب با هیدروژل ساخته شده از گیاه «لیف»

تاریخ انتشار: ۲۱ بهمن ۱۴۰۱ | کد خبر: ۳۷۰۶۸۵۹۰

به گزارش خبرگزاری صدا و سیما ،  اگرچه پیشتر سیستم‌هایی وجود داشت که  از نور خورشید برای تصفیه آب آلوده استفاده می‌کنند، اما خروجی آن‌ها اغلب بسیار محدود است. یک هیدروژل جدید که در ساخت آن از گیاه «لیف» یا «لوفا» (Luffa) الهام گرفته شده است، از نور خورشید برای تصفیه یک مرتبه مقدار زیادی آب استفاده می‌کند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

خروجی این تصفیه به اندازه‌ای است که نیاز روزانه را برآورده کند.

سیستم‌های خورشیدی ثابت موجود، از نور خورشید برای گرم کردن آب کثیف تا اندازه‌ای استفاده می‌کنند که تبخیر آب آغاز شود. بخار آب بدون آلاینده، روی سطحی درون دستگاه جمع می‌شود و سپس، در مخزن جمع‌آوری می‌ریزد. این یک راه‌اندازی هوشمندانه است؛ اما فقط تا زمانی که خورشید می‌درخشد، آب آشامیدنی تولید می‌کند و حتی در این صورت نیز این فرآیند، کند است.

بنا بر اعلام « نیو اطلس » ، موادی که با عنوان هیدروژل‌های واکنش‌دهنده به دما شناخته می‌شوند، یک جایگزین را ارائه می‌دهند؛ زیرا آب کثیف را در دمای سرد خیس می‌کنند و سپس آن را پس از گرم شدن، به شکل خالص بیرون می‌ریزند. «رادنی پریستلی» (Rodney Priestley)، «ژیاوهو ژو» (Xiaohui Xu) و همکاران آن‌ها در «دانشگاه پرینستون» (Princeton University) گفتند: منافذ بسته چنین ژل‌هایی اجازه نمی‌دهند که آب به اندازه کافی سریع تصفیه شود تا بتواند نیاز‌های بیشتر مردم را برآورده کند.

با در نظر گرفتن این محدودیت، پژوهشگران تصمیم گرفتند طرح اسفنج طبیعی لیف را تکرار کنند.

آن‌ها با استفاده از مخلوط آب/گلیکول به عنوان یک محیط پلیمریزاسیون منحصربه‌فرد، تولید هیدروژل «PNIPAm» با منافذ باز و بزرگ مورد نظر را آغاز کردند. سپس، منافذ داخلی ژل را با دو پلیمر «پلی‌دوپامین» (PDA) و «پلی سولفوبتائین متاکریلات» (PSMBA) پوشاندند.

ماده به دست آمده، آب آلوده را در دمای اتاق قرار داد، سپس ۷۰ درصد از آن آب را در مدت ۱۰ دقیقه با گرم شدن توسط نور خورشید شبیه‌سازی‌شده آزاد کرد. این سرعت چهار برابر بیشتر از یک هیدروژل پیشین با منافذ بسته بود. علاوه بر این، حتی در شرایط نوری که آسمان نیمه‌ابری را شبیه‌سازی می‌کند، ژل لیف همچنان مقدار مشابهی از آب را در عرض ۱۵ تا ۲۰ دقیقه آزاد می‌کند.

ژو گفت: هیدروژل در دما‌های سرد، آب‌دوست (جاذب آب) است، اما وقتی در معرض گرما قرار می‌گیرد، آب‌گریز (دافع آب) می‌شود. آلاینده‌هایی مانند رنگ‌های آلی که در بررسی‌های آزمایشگاهی مورد استفاده قرار می‌گیرند، همراه با آب در معرض دما‌های سرد به داخل کشیده می‌شوند، اما، چون مولکول‌های آن‌ها به ژل می‌چسبند، وقتی آب در دمای گرم‌تر آزاد می‌شود، دفع نمی‌شوند. قطرات آلودگی در وهله اول به داخل کشیده نمی‌شوند؛ زیرا ژل آب‌دوست، آن‌ها را رد می‌کند.

در بررسی‌های آزمایشگاهی، هیدروژل لیف نیز با موفقیت برای حذف آلاینده‌هایی مانند میکروپلاستیک‌ها و فلزات سنگین استفاده شد. از طریق دو چرخه تصفیه، این ماده توانست آلودگی را از حدود ۴۰ قسمت در میلیون به کمتر از ۰.۰۷ قسمت در میلیون کاهش دهد که اندازه مجاز برای آب آشامیدنی است.

ژو گفت که هیدروژل لیف را می‌توان به واسطه شستشو با اسید رقیق‌شده یا اتانول دوباره استفاده کرد.

این پژوهش در مجله «ACS Central Science» به چاپ رسید.

منبع: خبرگزاری صدا و سیما

کلیدواژه: نور خورشید

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت www.iribnews.ir دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «خبرگزاری صدا و سیما» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۷۰۶۸۵۹۰ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

افزوده شدن ظرفیت تصفیه‌خانه‌های فاضلاب فارس

علی جان صادق‌پور با اشاره به عملکرد این شرکت در توسعه طرح‌های فاضلاب طی دو سال اخیر گفت: بالغ بر ۲۸ هزار متر مکعب در شبانه‌روز به ظرفیت تصفیه‌خانه‌ها و بیش از ۸۰ هزارمتر به خطوط انتقال و شبکه‌های جمع‌آوری فاضلاب اضافه شده است.

او با بیان اینکه وزارت نیرو برنامه‌های خود در بخش فاضلاب را مبتنی بر افزایش سرانه بهره‌مندی از سامانه‌های جمع‌آوری و دفع بهداشتی فاضلاب شهری و روستایی تدوین کرده است، افزود: بر همین اساس در دو سال گذشته گام‌های بسیار بلندی در حوزه بهره‌مندی مردم استان از خدمات زیست محیطی فاضلاب برداشته شده است.

صادق‌پور تصریح کرد: یکی از سیاست‌های کلان شرکت آبفا استان فارس، افزایش سرانه بهره‌مندی جوامع شهری و روستایی استان از خدمات جمع‌آوری و دفع بهداشتی فاضلاب بود که در این راستا اقدامات مطلوبی نیز صورت پذیرفت.

مدیرعامل شرکت آبفا فارس علاوه بر اجرای طرح‌های توسعه‌ای، مرمت و نگهداری تأسیسات و همچنین ارتقای بهره‌وری آنها را از دیگر اهداف شرکت آبفا فارس در دو سال گذشته عنوان کرد و افزود: با کار کارشناسی مداوم در تأسیسات فاضلاب، بهره‌وری در بخش‌های مختلف ارتقا داده شد.

او ادامه داد: علاوه بر ارتقای کیفیت تصفیه‌خانه‌های موجود، تسریع در عملیات اجرا و بهره‌برداری از طرح‌ها و پروژه‌های ناتمام فاضلاب از مهم‌ترین اولویت‌های شرکت طی دو سال گذشته بوده است. همچنین جذب سرمایه گذار و انعقاد تفاهم نامه همکاری با بخش خصوصی و صنایع محلی در شهرستان‌های فارس به منظور اجرای طرح‌های جدید فاضلاب و همینطور فروش پساب تصفیه خانه‌های فاضلاب را نیز می‌توان به عنوان گام‌های قابل توجهی در راستای گسترش سطح بهره‌مندی مردم فارس از خدمات دفع بهداشتی فاضلاب و ارتقای بهداشت عمومی شهر‌ها و روستا‌های منتفع نام برد.

صادق‌پور اضافه کرد: طی دوسال گذشته تعداد ۵ تصفیه‌خانه فاضلاب، شامل تصفیه‌خانه فاضلاب شهر‌های کازرون و آباده و تصفیه‌خانه‌های فاضلاب روستا‌های امیر آباد کافتر و شهر میان در شهرستان اقلید و همچنین پکیج تصفیه فاضلاب روستای شهیدآباد شهرستان خرم‌بید در مدار بهره‌برداری قرار گرفته است.

رئیس هیئت مدیره شرکت آبفا استان فارس اضافه کرد: با گشایش این تصفیه‌خانه‌ها ۲۷هزار و ۱۰۰ متر مکعب به ظرفیت تصفیه‌خانه‌های فاضلاب شهری و ۹۱۰ متر مکعب در شبانه‌روز به ظرفیت تصفیه‌خانه‌های فاضلاب روستایی اضافه شده است.

او با بیان اینکه در همین بازه زمانی افزون بر ۸۰ هزار متر خطوط انتقال و شبکه جمع‌آوری فاضلاب نیز در شهر‌ها و روستا‌های استان اجرا شده است، افزود: تصفیه‌خانه، خطوط انتقال و شبکه جمع‌آوری فاضلاب شهر داراب نیز در آینده‌ای نزدیک گشایش خواهد یافت.

باشگاه خبرنگاران جوان فارس شیراز