پژوهشگران دانشگاه تبریز به کمک نانوذرات آنزیمی، روشی دوستدار محیط زیست و مقرون به صرفه برای حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار معرفی کردند.
حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار با نانوذرات آنزیمی
پژوهشگران دانشگاه تبریز به کمک نانوذرات آنزیمی، روشی دوستدار محیط زیست و مقرون به‌صرفه برای حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار معرفی کردند.
دکتر افضل کریمی، عضو هیئت علمی دانشگاه تبریز، در گفتگو با بخش خبری سایت ستاد فناوری نانو گفت: «حذف اکسیژن از آب تغذیه‌ی دیگ‌های بخار به دو روش فیزیکی و شیمیایی انجام می‌گیرد. از آنجا که بحث سلامتی کاربر، محصول در تماس با بخار و آلودگی‌های زیست محیطی در دنیای پیشرفته‌ی امروز، اهمیت بسیار زیادی یافته‌است، تمام صنایع در جهت کاهش آلودگی‌های زیست محیطی می‌کوشند».
دکتر کریمی افزود: «بسیاری از صنایع برای این منظور از مواد پرمصرفی نظیر هیدرازین که به شدت سمی است و محدوده‌ی دمایی عملکرد آنها بالا است، استفاده می‌کنند. ما در این پروژه به تولید نانوذرات آنزیمی سازگار با محیط زیست و کاربر، پرداختیم. شایان ذکر است که حذف آنزیمی اکسیژن محلول، هیچ‌یک از معایب مواد شیمیایی را ندارد، به‌طوری‌که در دماهای پایین سرعت واکنش مناسب است، ذرات جامد ایجاد نمی‌شود، کار با آن آسان بوده و نیاز به سرمایه‌گذاری اولیه‌ی چندانی ندارد. مواد به کار رفته در این روش ایمن و ساده بوده و محصول واکنش، ماده‌ای اکسیژن‌زدا است که می‌تواند ضعف کارکرد آنزیم‌ها در دمای بالا را جبران کند».
به گفته‌ی محقق این پژوهش، این طرح به سفارش وزارت صنایع و معادن (مرکز حمایت از طرح‌های صنایع نوین) در مقیاس نیمه صنعتی با موفقیت اجرا شده‌است.
دکتر کریمی در رابطه با جزئیات این پژوهش گفت: «گلوکز طی اکسایش آنزیمی، اکسیژن محلول در آب را جذب کرده، گلوکونات و هیدروژن پر اکسید تولید می‌کند. در این پژوهش، برای افزایش بارگذاری و عملکرد آنزیم در فرآیندهای پیوسته، گلوکز اکسیداز بر بستر نانوحفره‌ی دی اکسید منگنز تثبیت شد. این پایه، علاوه‌بر ایجاد بستر مناسب جهت تثبیت آنزیم، به‌عنوان کاتالیست تجزیه‌ی هیدروژن پراکسید، عمل کرده و زنجیره‌ی اکسیژن‌زدایی را تکمیل می‌کند. محصول فرعی واکنش، گلوکونات نیز به عنوان ماده‌ی شیمیایی اکسیژن‌زدا شناخته شده‌است و چون به‌همراه آب تغذیه وارد بویلر می‌شود، در دماهای بالا می‌تواند مقادیر باقی‌مانده‌ی احتمالی اکسیژن را از آب حذف نماید».
گفتنی است که در این طرح، بیوراکتور حذف اکسیژن محلول از آب به مقدار ۱۰۰ لیتر بر دقیقه (آب تغذیه‌ی دیگ بخار کوچک) بر اساس فناوری تثبیت آنزیم در بستر نانوحفره، طراحی و اجرا شده‌است.
به گفته‌ی پژوهشگر، این طرح از نظر دوستداری محیط زیست و ایمنی، موفق و از نظر اقتصادی با روش‌های مشابه شیمیایی قابل مقایسه است.
جزئیات این پژوهش -که در قالب پایان‌نامه‌ی کارشناسی ارشد مهندس فاطمه مهدی‌زاده با همکاری مهندس مصطفی آق‌بلاغی و مهندس طاهر رمه‌دوست با راهنمایی دکتر افضل کریمی انجام شده‌است- در مجله‌ی Desalination (جلد ۲۷۵، صفحات ۱۵۳-۱۴۸، سال ۲۰۱۱) منتشر شده‌است.
