,

مهندسان در حال پر کردن چاله های تصفیه آب شرب هستند (بخش دوم) دسترسی به آب شرب هنوز جهانی نشده است!

محققین در تلاش هستند تا سیستم تصفیه آب قابل دسترسی را به شهرهای کوچک و برای مردمی که به آب چاه وابسته هستند، به ارمغان بیاورند.

محققین در تلاش هستند تا سیستم تصفیه آب قابل دسترسی را به شهرهای کوچک و برای مردمی که به آب چاه وابسته هستند، به ارمغان بیاورند.

فناوری های نوین، راه حل های تازه!

سه رویکرد تصفیه آب که در ذیل آمده است نیازمند زیرساخت های گران قیمت و تعمیرات و نگهداری پیچیده نمی باشد.

نمک آهن (Ferrate) برای پوشش دادن بسیاری از بازها:

تیم آقای رِکو در آزمایشگاه UMass Amherst، در حال آزمایش کردن ferrate که یونی از آهن است به عنوان جایگزینی برای تعداد زیادی از مراحل تصفیه آب هستند. اولا، ferrate باکتری های موجود در آب را از بین می برد. دوم اینکه، آلاینده های شیمیایی پایه کربنی را به ملکول های کوچکتر و کم ضرر تر می شکند. نهایتا، موجب می شود که یون هایی نظیر منگنز حلالیت کمتری در آب داشته باشند و این مهم سبب می شود تا راحتتر فیلتر شوند (Journal–American Water Association, 2016).

با توجه به کاربرد چند منظوره این ماده، ferrate می تواند به صورت بالقوه فرآیند تصفیه آب را کوتاه تر و استفاده از مواد شیمیایی نظیر کلر، که خود می تواند منجر به تولید مواد ناخواسته مضر شود، در آن را کاهش دهد.

Ferrate می تواند برای سیستم های تصفیه آب کوچکتر که امکان استفاده از موارد گران قیمت تری نظیر تصفیه با ازون را ندارند، به عنوان ضد عفونی کننده به کار رود.

در اوایل سال ۲۰۱۹، با شروع سفرهای تازه آزمایشگاه سیار آقای رِکو، استفاده از ferrate در شهر کوچک گلاسستر در ایالت ماساچوست آزمایش خواهد شد.

تصویر سمت چپ: آزمایشگاه سیار اختراعات آبی، که قرار است روش های جدید را در ایالت ماساچوست آزمایش نماید. تصویر سمت راست: تجهیزات داخل آزمایشگاه سیار از قبیل انواع فیلترها، لوله ها و مواد شیمیایی.

تصویر سمت چپ: آزمایشگاه سیار اختراعات آبی، که قرار است روش های جدید را در ایالت ماساچوست آزمایش نماید.
تصویر سمت راست: تجهیزات داخل آزمایشگاه سیار از قبیل انواع فیلترها، لوله ها و مواد شیمیایی.

در این تریلر ۳۶ فوتی مجموعه پر سر و صدایی از لوله های پلاستیکی و مخازن ذخیره وجود دارد. در این مجموعه مراحل مختلف تصفیه آب استاندارد از قبیل خالص سازی، فیلتر کردن، و ضد عفونی کردن به طور کامل وجود دارد. با وجود دو ست کامل از همه چیز، محققیق قادرند تا فناوری های جدید را در کنار متدهای استاندارد آزمایش کرده و نتایج را با هم مقایسه کنند، تا بتوانند تشخیص دهند که کدامیک بهتر عمل می کند.

غشاهای شارژ شده:

غشاهای فیلتر کننده توسط ذرات ریز دچار گرفتگی می شوند که این پاشنه آشیل روش تصفیه غشایی است. باز کردن گرفتگی فیلترها، انرژی و هزینه زیادی لازم دارد. جریان الکتریست ممکن است بتواند مشکل را حل نماید و مزایای جانبی ای را نیز ارائه دهد.

تیم آقای چاپلین که بر روی این موضوع کار می کند، غشاهایی را که از جنس اکسید تیتانیوم یا دی اکسید تیتانیوم ساخته شده اند که هر دو آب را فیلتر و در نقش الکترود ظاهر شدند را آزمایش کردند. واکنش های شیمیایی که روی غشاهای شارژ شده رخ می دهند می توانند نیترات را به گاز نیتروژن تبدیل کرده و ملکول های آب را بشکنند که موجب تولید یون های فعال و اکسید شدن آلاینده های موجود در آب می شود. این واکنش ها همچنین موجب می شود که ذرات به غشا نچسبند. از طرفی، ملکول های پایه کربن بزرگ نظیر بنزن کوچک تر و کم ضرر تر می گردند.

غشا

از بین بردن PFAS ها:

مواد شیمیایی صنعتی موسوم به PFAS دو چالش را پیش روی ما می گذارند. فقط موارد بزرگتر آنها توسط گرانول های کربن فعال به صورت موثر حذف می شوند، ماده فعالی که در بیشتر فیلترهای خانگی وجود دارد. PFAS های کوچکتر، در آّب باقی می مانند؛ همچنین فیلتر کردن به تنهایی کافی نیست چون مواد شیمیایی توده ای به سختی می شکنند.

تیم دیگری از دانشکده معدن کلورادا، روی از بین بردن PFAS ها کار می کنند. اولا، فیلتر مخصوصی با سوراخ های کوچک ملکول های موجود در آب را به دام می اندازد. سپس، سولفیت به ترکیب غلیظی از آلاینده ها افزوده می شود. وقتی نور فرابنفش UV به آن بتابد، سولفیت الکترون فعال تولید می کند که موجب شکست پیوند های سخت کربن – فلوئور ملکول های PFAS می گردد. طی مدت ۳۰ دقیقه، ترکیبی از تاباندن نور UV و افزودن سولفیت تقریبا یک نوع از PFAS را به طور کامل از بین می برد (Environmental Science and Technology, 2016).

به زودی قرار است تا تیمی از محققیق (Higgins and Strathmann)، این فرآیند را در پایگاه هوایی کلورادا که یکی از ۲۰۰ مکان شناسایی شده دارای آب زیرزمینی آلوده به PFAS می باشد را مورد آزمایش و بررسی میدانی قرار دهند. تمیز کردن این مکان ها، باعث حذف آلاینده ها از آبهای زیر زمینی ای می شود که ممکن است به درون چاه ها و سیستم آب شهری نفوذ کنند.

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

می خواهید در این بحث شرکت کنید؟
به راحتی نظرات خود را ارسال نمایید

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

شناسایی اسپم *