کشف راهی مؤثر برای از بین بردن آلاینده های شیمیایی آب

دانشمندان یک سیستم تصفیه آب جدید ابداع کردند که آلاینده‌های مواد شیمیایی همیشگی یا PFAS را با استفاده از یک کاتالیزور دوگانه به طور مؤثر حذف می‌کند.

به گزارش تک‌ناک، این تکنولوژی جدید می‌تواند مواد مقاوم را جذب و سپس آنها را به طور کامل تخریب کند و راه‌حلی پایدار و مقرون‌به‌صرفه برای چالش‌های تصفیه آب ارائه می‌دهد.

این کشف می‌تواند تأثیر زیادی در حفاظت از محیط زیست و سلامت عمومی داشته باشد، چرا که این مواد به سختی تجزیه می‌شوند و در محیط باقی می‌مانند.

مهندسان شیمی در دانشگاه بریتیش کلمبیا (UBC) سیستم جدیدی ایجاد کرده‌اند تا مواد PFAS که به عنوان مواد شیمیایی همیشگی شناخته می‌شوند را در یک فرایند یکپارچه جمع‌آوری و از بین ببرد.

مواد پر و پلی‌فلوروآلکیل (PFAS) به دلیل مقاومت در برابر گرما، آب و لکه‌ها به طور گسترده در تولید کالاهای مصرفی مانند لباس‌های ضد آب استفاده می‌شوند.

همچنین آنها آلاینده‌هایی هستند که اغلب به آب‌های سطحی و زیرزمینی در سرتاسر جهان ختم می‌شوند، جایی که ما با سرطان، آسیب کبدی و سایر مسائل بهداشتی مواجه می‌شویم.

دکتر یوهان فاستر، محقق ارشد این مطالعه توضیح داد: «تجزیه PFAS، چه در محیط و چه در بدن انسان، بسیار دشوار است. سیستم ما حذف و از بین بردن این مواد در منبع آب را قبل از آسیب رساندن به سلامتی ممکن می‌سازد.»

سیستم به دام انداختن مواد شیمیایی همیشگی

این سیستم یک فیلتر کربن فعال را با یک کاتالیزور خاص ترکیب می‌کند که مواد شیمیایی مضر را به دام می‌اندازد و آنها را به اجزای بی‌ضرر روی مواد فیلتر تجزیه می‌نماید.

دانشمندان از این به دام انداختن اجزای شیمیایی به عنوان «جذب» یاد می‌کنند.

فاستر عنوان کرد: «کل فرایند به نسبت سریع می‌باشد و بسته به میزان آبی است که تصفیه می‌شود. ما می‌توانیم حجم عظیمی از آب را از طریق این کاتالیزور وارد کنیم، که PFAS را جذب می‌کند و آن را در یک فرایند دو مرحله‌ای سریع از بین می‌برد.»

وی تصریح کرد: «بسیاری از محلول‌های موجود فقط می‌توانند جذب شوند، در حالی که بقیه برای از بین بردن مواد شیمیایی طراحی شده‌اند.»

فاستر تأکید کرد: «سیستم کاتالیزور ما می‌تواند هر دو را انجام دهد و آن را به یک راه‌حل طولانی‌مدت برای مشکل PFAS تبدیل می‌کند.»

این فرایند بدون نور UV انجام می‌شود

مانند سایر روش‌های تصفیه آب، این سیستم نیز برای کار به نور ماوراء‌بنفش نیاز دارد، اما به اندازه روش‌های دیگر به نور UV نیاز ندارد.

در طول آزمایش، کاتالیزور به طور مداوم بیش از 85 درصد از PFOA (پرفلوروکتانوئیک اسید، نوعی ماده شیمیایی همیشگی) را حتی در شرایط نور کم حذف کرد.

دکتر رافائل موریرا، یکی دیگر از محققان این مطالعه گفت: «کاتالیزور ما محدود به شرایط ایدئال نیست. اثربخشی آن تحت شدت‌های مختلف نور فراءبنفش، کاربرد آن را در محیط‌های مختلف، از جمله مناطقی که در معرض نور خورشید محدود هستند، تضمین می‌کند.»

به عنوان مثال، مناطق شمالی که آفتاب کمی دارند، همچنان می‌توانند از این نوع راه‌حل برای از بین بردن PFAS بهره‌مند شود.

موریرا توضیح داد: «در حالی که آزمایش‌های اولیه روی ترکیبات PFAS متمرکز بود، تطبیق‌پذیری کاتالیزور نشان‌دهنده پتانسیل آن برای حذف انواع دیگر آلاینده‌های پایدار است و راه‌حلی امیدوارکننده برای مسائل مبرم آلودگی آب ارائه می‌دهد.»

از آب شهری تا پاکسازی صنعتی

این تیم تحقیقاتی بر این باور است که این کاتالیزور می‌تواند یک راه‌حل کم هزینه و مؤثر برای سیستم‌های آب شهری و پروژه‌های صنعتی تخصصی مانند پاکسازی جریان زباله باشد.

آنها شرکتی به نام ReAct Materials راه‌اندازی کرده‌اند تا گزینه‌های تجاری فناوری خود را بررسی کنند.

آنها اعتقاد دارند که کاتالیزور می‌تواند تا 90 درصد از مواد شیمیایی همیشگی در آب را در کمتر از سه ساعت از بین ببرد، که بسیار سریع‌تر از محلول‌های قابل مقایسه در بازار است.

از آنجایی که می‌توان آن را از زباله‌های جنگلی یا مزرعه تولید کرد، در مقایسه با روش‌های پیچیده‌تر و پرهزینه‌تر در حال حاضر، مقرون‌به‌‎صرفه‌تر و پایدارتر است.