تصفیه آب با خورشید و فناوری نانو

به گزارش خبرگزاری صداوسیما،: دسترسی به آب آشامیدنی تمیز و سالم برای زندگی ضروری است. بااین‌حال، آلودگی آب به دلیل شرایط محیطی و مدیریت ضعیف پسماند در مناطق خاصی از جهان معضلی جدی در دسترسی به آب آشامیدنی پاک و سالم است. این مشکل به‌ویژه در مناطق فقیر با محدودیت دسترسی به برق که در آن روش‌های پیشرفته تصفیه آب وجود ندارد، بسیار مهم است. منبع آب ناسالم با انتقال بیماری‌هایی مانند وبا، اسهال، اسهال خونی و حصبه مرتبط است.

اکنون، تیمی از دانشمندان به رهبری فورو (László Forró) در EPFL صافی تصفیه آب جدیدی ایجاد کرده‌اند که از نانوسیم‌های دی‌اکسید تیتانیوم (TiO ۲) و نانولوله‌های کربنی استفاده می‌کند که از چیزی جز نور خورشید انرژی نمی‌گیرد تا به طور مؤثر آب را ضدعفونی کند.

نانوسیم‌های TiO ۲ به‌تنهایی می‌توانند آب را در حضور نور خورشید تصفیه کنند. اما در هم تنیدن نانوسیم‌ها با نانولوله‌های کربنی، موجب تشکیل یک ماده کامپوزیتی می‌شود که با پاستوریزه کردن آب، لایه‌ای از آلودگی‌زدایی به سامانه اضافه می‌کند و پاتوژن‌های انسانی مانند باکتری‌ها و ویروس‌ها را از بین می‌برد.

آب آلوده از طریق یک لوله وارد این سامانه می‌شود، از یک صافی چندلایه که بین دو ورقه شیشه قرار گرفته است عبور می‌کند و از طریق یک لوله در پایین سامانه خارج می‌شود. هنگامی که نور فرابنفش از طیف مرئی نور خورشید به صافی برخورد می‌کند، باعث می‌شود کامپوزیت گروهی از مولکول‌ها به نام گونه‌های اکسیژن واکنش‌پذیر را تولید کند. این‌گونه‌ها شامل پراکسید هیدروژن، هیدروکسید و اکسیژن هستند و به‌عنوان کشنده‌های پاتوژن مؤثر شناخته شده‌اند.

این صافی قبلاً با موفقیت روی آب حاوی باکتری ایکولا، برای مطالعات بقای باکتری‌ها آزمایش شده است. نتایج نشان داد که این فناوری برای ازبین‌بردن سایر پاتوژن‌ها نیز نباید مشکلی داشته باشد. این صافی آب برای حذف تمام عوامل بیماری‌زا از آب بسیار کارآمد است و حتی برای ازبین‌بردن ریزآلاینده‌ها مانند آفت‌کش‌ها، بقایای داروها، لوازم آرایشی و ... نیز نتایج امیدوارکننده‌ای نشان می‌دهد.

فورو می‌گوید: «در سایه همکاری نزدیک بین شیمی‌دانان، فیزیک‌دانان و زیست‌شناسان، ما یک دستگاه تصفیه آب بسیار کارآمد را توسعه داده‌ایم که به هیچ منبع انرژی جز نور خورشید نیاز ندارد. نمونه اولیه ما می‌تواند آب آشامیدنی تمیز را حتی در مکان‌های دورافتاده برای جمعیت‌های کوچک تأمین کند و به‌راحتی قابل‌افزایش مقیاس است. این فناوری یک دستاورد بزرگ است و محصول جانبی مهم این پروژه این است که تعداد زیادی از دانشجویان بااستعداد و باانگیزه را جذب کرده است که به مسائل زیست‌محیطی و برای پایداری اهمیت می‌دهند.»