تکنولوژی نمک زدایی که می تواند آب شور دریا یا آب شور را به آب تمیز آشامیدنی تبدیل کند، پتانسیل دگرگون ساختن زندگی میلیون ها نفر در سرتاسر جهان را دارد. به همین خاطر است که دانشمندان بسیاری مشغول پروژه هایی هستند که هدف از انجام آن ها دقیقاً همین کار است.
در حال حاضر، نوآوری جدیدی که توسط دانشمندان در استرالیا توسعه داده شده می تواند امیدوارکننده ترین مورد باشد. در این روش محققین از ترکیبات فلزی-آلیِ چهارچوبی یا (MOF ها) به همراه نور خورشید برای تصفیه آب تنها در نیم ساعت آن هم با استفاده از فرآیندی که کاراتر از دیگر تکنیک های موجود است بهره می برند.
این فناوری ارزان، پایدار، همچنین تجدید پذیر است و آبی تولید می کند که مطابق با استانداردهای سازمان جهانی بهداشت (WHO) برای نمک زدایی است. براساس آزمایش های اولیه تقریباً ۱۳٫۵ لیتر آب تمیز می تواند از هر کیلوگرم ماده ی MOF تولید شود. این ماده تنها پس از چهار دقیقه قرارگیری در معرض نور خورشید، تمامی یون های نمکی که از آب جذب کرده است را آزاد می کند و آماده استفاده مجدد است. اعضای این تیم تحقیقاتی اظهار کرده اند که این فرآیند جدید بهبودهای متعددی نسبت به روش های موجود برای شیرین کردن آب ارائه می دهد.
مهندس شیمی هوانتینگ وانگ از دانشگاه موناش می گوید:
فرآیند های نمک زدایی حرارتی با استفاده از تبخیر به شدت انرژی خواه هستند و سایر فناوری ها مانند اسمز معکوس نیز دارای معایبی همچون مصرف زیاد انرژی و استفاده از مواد شیمیایی در فرآیند تمیز کردن غشاء و کلرزدایی را دارند.
نور خورشید فراوان ترین و تجدید پذیرترین منبع انرژی در زمین است. توسعه فرآیند جدید نمک زدایی جذبی با استفاده از نور خورشید جهت احیای فرآیند، یک راهکار مؤثر و اقتصادی از نظر انرژی و پایداری زیستی برای شیرین کردن آب را فراهم می آورد. محققان MOF جدیدی با نام PSP-MIL-53 را ساخته اند که تا حدودی از ماده ای با نام MIL-53 ایجاد شده است و به خاطر نحوه واکنش در برابر آب و دی اکسید کربن شناخته می شود.
در حالی که این کار به هیچ وجه اولین تحقیق در زمینه استفاده از غشای MOF برای پاک سازی آب دریا و آب شور از نمک محسوب نمی شود، یافته های به دست آمده و ماده ی PSP-MIL-53ی که پشت این فرآیند است، گزینه های بیشتری را برای کاوش در اختیار دانشمندان قرار می دهد.MOFها به طور کلی مواد بسیار متخلخلی هستند – فقط یک قاشق چای خوریِ فشرده شده از این ماده می تواند کاملاً سطح یک استادیوم فوتبال را بپوشاند – و این سیستم جدید می تواند به طور بالقوه در لوله ها و دیگر سیستم های آبی نصب و آب آشامیدنی تولید کند.
وانگ گفت:
آب شیرین کن ها برای رفع بحران کمبود آب در سطح جهانی مورد استفاده قرار گرفته اند. به دلیل در دسترس بودن آب شور و آب دریا، همچنین به دلیل فرآیند های نمک زدایی که دارند قابل اطمینان هستند، آب تصفیه شده می تواند در سیستم های آبی موجود با حداقل خطرات از لحاظ سلامتی ادغام شود.
راه حل های جدید نمی توانند به اندازه کافی سریع عرضه شوند. بنابر گزارش WHO، در جهان حدود ۷۸۵ میلیون نفر فاقد منبع آب آشامیدنی خوب در نزدیکی محل زندگی خود هستند. با توجه به بحران آب و هوا، این مشکل در حال وخیم تر شدن نیز است. آب شور که ۹۷ درصد از آب های روی کره زمین را تشکیل می دهد، یک منبع غیرقابل استفاده و عظیم برای تأمین آب آشامیدنی است و اگر از راه حل هایی مانند PSP-MIL-53 استفاده شود، می توان این منابع گسترده را برای مصارف انسانی به منابعی مناسب و بی خطر مبدل کرد. هنوز مشخص نیست که محققین چقدر سیستم خود را به شکلی کارا و عملی نزدیک کرده اند، اما مشاهده آزمایش این روش به همراه روش های دیگر که از نور ماوراء بنفش، فیلترهای گرافن و نور خورشید وهیدروژل ها استفاده می کنند، بسیار امیدبخش است.
وانگ می گوید:
پروژه ما مسیر جالب و جدیدی در طراحی مواد کاربردی در جهت استفاده از انرژی خورشیدی برای کاهش مصرف انرژی و بهبود پایداری آب شیرین کن ها ایجاد می کند. این MOFهای پاسخ دهنده به نور خورشید می توانند حتی بیشتر از این نیز برای مصارف کم انرژی و سازگار با محیط زیست همچون استخراج مواد معدنی در معادن و سایر اهداف مرتبط کاربردی تر شوند.
این تحقیق در مجله Nature Sustainability منتشر شده است.
منبع: Science Alert
