استفاده از فناوری‌نانو و روغن زیتون برای تصفیه آب‌های آلوده

از سویی دیگر OMW زیست‌توده‌ای ارزان از ترکیبات آلی و غیر آلی است. با استفاده از روش‌های جداسازی مناسب می‌توان این ترکیبات را خارج کرده، به شکل ترکیبات مورد استفاده در کشاورزی، فرایندهای زیست محیطی و صنعت درآورد.

تحقیقاتی که دانشمندان ایتالیایی در سال ۲۰۰۲ انجام دادند، نشان داد که یون‌های فلزی ـ که به‌طور طبیعی در OMW وجود دارند ـ به یک جزء پلیمری در OMW، متصل می‌شوند. قسمت اعظم این یون‌ها K+ بود، همچنین این جزء در مقایسه با خود OMW دارای مقدار بسیار کمی از COD و BOD بود. محققان این پروژه با هدف مطالعه بازیافت این جزء در کشاورزی و فرایندهای زیست‌ محیطی این زیست‌ماده را به دست آورده، نام آن را پلی‌مرین نهادند.

دکتر کاپاسو، محقق این طرح، می‌گوید:” پلی‌مرین خصوصیات پلی‌الکترولیتی و مقدار K+ قابل بازیافت فراوانی دارد. پس می‌تواند به‌عنوان زیست‌فیلتر محلول‌هایی که با فلزات سنگین یا نامطلوب آلوده شده‌اند، مفید باشد. استفاده از این زیست‌فیلتر برای آلودگی‌زدایی بسیار مهم و جالب است؛ زیرا علاوه بر مشکل آلود‌گی، مشکل دفع OMW را هم حل می‌کند.

تحقیقات جدید انجام گرفته به وسیله دکتر زینگ در دانشگاه ماساچوست، از برهم‌کنش این ماده با نانوذرات اکسید آلومینیوم خبر می‌دهد. دکتر زینگ می‌گوید:”مقایسه میان رفتار کاتیون‌ها در ابعاد نانوذرات و میکروذرات، در رابطه با برهم‌کنش با یک ماده آلی، موضوع جدیدی است، همچنین این اولین باری است که یک کمپلکس پلی‌مرین نانوذره برای کاربرد در یک فرایند زیست‌فناوری محیطی آزمایش می‌شود.”

این پژوهشگران نشان دادند که می‌توان از پلی‌مرین در جذب فنانترن از آب‌های آلوده استفاده کرد. اگر پلی‌مرین را با نانوذرات اکسید آلومینیوم مخلوط، سپس خشک کنیم و از آن در فرایند بالا استفاده کنیم، اثربخشی افزایش پیدا می‌کند. فنانترن یکی از ترکیبات بسیار مضر در اکوسیستم‌های طبیعی است، که اغلب از سوختن سوخت‌های کربنی نظیر ذغال‌سنگ، نفت، گاز و چوب حاصل می‌شود.

دکتر زینگ می‌گوید:”نتایج ما نشان داده که نانوذرات اکسید آلمینیوم، صد برابر بیشتر از میکروذرات، پلی‌مرین را جذب می‌کنند. به‌علاوه ما فهمیده‌ایم که کمپلکس خشک پلی‌مرین- نانوذرات نسبت به پلی‌مرین تنها، فنانترن را دو برابر بیشتر جذب می‌کند، همچنین این کمپلکس نسبت به کمپلکس پلی‌مرین- میکروذرات ۷۰ برابر بیشتر جذب دارد.”

پلی‌مرین یک شبکه قابل حل در آب با بار منفی است. پس زمانی که فرایند اتصال صورت گرفت، جدا کردن آن کار مشکلی است. زینگ و کاپاسو می‌خواستند پلی‌مرین را روی یک تکیه‌گاه نامحلول ثابت نگه دارند، زیرا جاذب سیستم‌های biobed، باید ماده‌ای جامد باشد. اکسید آلومینیوم در pH خنثی و اسیدی بار مثبت دارد، پس برای این مقصود مناسب است.

دکتر زینگ می‌گوید:” پلی‌مرین گزینه مناسبی برای یک سورفاکتانت مدرن است. استفاده از پلی‌مرین به جای سورفاکتانت‌های سنتزی کار ساده‌ای است، زیرا پلی‌مرین از مواد ارزان به دست می‌آید و جداسازی راحتی دارد.”

بر این اساس می‌توان از این ماده جدید برای تمیز کردن آب‌های آلوده در زمین‌های کشاورزی بهره برد.

دکتر زینگ می‌گوید:”بعضی از رآکتورها ـ که دارای سیستم همزن متوالی هستند ـ ممکن است دارای ماده جاذب باشند. پس از اینکه جذب سطحی اشباع شد، با سوزاندن جز، آلی می‌توان کمپلکس پلی‌مرین- نانوذرات را بازیافت کرد که فرایند ارزانی است.