با پیشرفت تکنولوژی های مرتبط با انرژی خورشیدی دانشمندان سعی در به کارگیری همه جانبه و جایگزینی این انرژی با انواع انرژی های موجود دارند. به عنوان مثال، پژوهشگران آلمانی سعی دارند تا با الهام گرفتن از فناوری سلول‌های خورشیدی، به تصفیه کارآمد آب بپردازند.
* نگاهی بر اهمیت تصفیه آب در سلامت انسانها
به نقل از ساینس دیلی، ریزآلاینده‌های موجود در آب اغلب هورمون‌هایی هستند که در محیط تجمع کرده و می توانند آثار منفی بر انسان وموجودات زنده داشته باشند.
از اینرو، پژوهشگران “مؤسسه فناوری کارلسروهه” (KIT) و “مؤسسه مهندسی سطح لایب‌نیتس” (IOM) در آلمان، فرآیندی را برای تخریب فتوکاتالیستی این آلاینده‌ها هنگام عبور از غشاهای پلیمری ابداع کرده‌اند. در واقع، در این فرایند تابش نور، موجب نوعی واکنش شیمیایی می شود که به دنبال آن، هورمون‌های استروئیدی روی غشاهای پوشیده شده با دی‌اکسید تیتانیوم تجزیه می‌شوند.
در هر جایی که انسانها زندگی می‌کنند، هورمون‌هایی مورد استفاده قرار می‌گیرند. این هورمون‌ها در موارد گوناگونی مانند داروهای ضد بارداری یا مواد کشاورزی مورد استفاده قرار می‌گیرند و به فاضلاب وارد می‌شوند. هورمون‌های استروئیدی مانند هورمون‌های جنسی و کورتیکواستروئیدها ممکن است در محیط تجمع کنند و تأثیر منفی بر انسانها و حیوانات بگذارند، زیرا رشد رفتاری و باروری را مختل می‌کنند. به عنوان نمونه، هورمون‌های جنسی ممکن است باعث شوند که ماهی نر، ویژگی‌های جنسی ماهی ماده را داشته باشد. بنابراین مهم است که هورمون‌ها پیش از این که دوباره وارد چرخه آب طبیعی شوند که از آن آب آشامیدنی استخراج می‌شود، همراه با سایر ریزآلاینده‌ها از پساب حذف شوند.
یکی از پژوهشگران این پروژه اعلام کرد که، تامین آب آشامیدنی سالم در حال حاضر یکی از مهم‌ترین چالش‌ها در سراسر جهان است. ریزآلاینده‌ها تهدید بزرگی برای آینده ما به شمار می‌روند، زیرا باروری و عملکرد مغز ما را مختل می‌کنند.
* فناوری سلول‌های خورشیدی در نانوفیلتراسیون آب
در طی سالها، فرآوری آب با نانوفیلتراسیون در طی فرآیندی با استفاده از غشاهای پلیمری با منافذی به اندازه نانومتر صورت می گرفته است. با وجود این، نانوفیلتراسیون به فشار بالا و در نتیجه، انرژی زیادی نیاز دارد. علاوه بر این، ریزآلاینده‌ها ممکن است در غشای پلیمری تجمع کنند و به تدریج وارد آب تصفیه‌شده شوند. حتی اگر آلاینده‌ها به طور کامل جدا شوند، ممکن است جریانی از آلاینده‌های متمرکز به وجود بیاید و به تصفیه بیشتر نیاز داشته باشد.
در این شرایط پژوهشگران با الهام از فناوری سلول‌های خورشیدی به پوشاندن غشاهای پلیمری با دی‌اکسید تیتانیوم و طراحی غشاهای فوتوکاتالیستی پرداختند. در این ایده، نانوذرات دی‌اکسید تیتانیوم روی غشاهای میکروفیلتراسیون اعمال می‌شوند که منافذ آنها تا حدودی بزرگتر از غشاهای تهیه‌شده با نانوفیلتراسیون است.
سپس تابش نور، یک واکنش شیمیایی را ایجاد می‌کند که در نتیجه آن، هورمون‌های استروئیدی روی غشاها تجزیه می‌شوند.
ایده فوق که مربوط به”شفر” و همکارانش بود به طور خلاصه،«ما یک کاتالیزگر برای آب ابداع کرده‌ایم» می باشد.
پژوهشگران اکنون در نظر دارند که با کاهش زمان مورد نیاز و انرژی مصرفی، فناوری خود را بهبود ببخشند.
باید گفت حاصل این پژوهش در مجله “Nature Nanotechnology” به چاپ رسیده است.
هیچ دیدگاهی نوشته نشده است.