نانوکلکتورهای سبز، راه حل جدید امیرکبیر برای کنترل آلودگی پساب صنعتی
به گزارش ساخت اپل آی دی، محققان دانشگاه صنعتی امیرکبیر با اجرای طرحی تحقیقاتی موفق به توسعه روشی نوین برای حذف انتخابی فلزات سنگین از پساب های صنعتی و معدنی شدند.
به گزارش ساخت اپل آی دی به نقل از دانشگاه صنعتی امیرکبیر، آرش ثبوتی دانش آموخته دکترای فرآوری مواد معدنی با راهنمایی دکتر بهرام رضایی و مشاوره دکتر فاطمه السادات حسینیان راوندی از اعضاء هئت علمی دانشگاه صنعتی امیرکبیر طرح تحقیقاتی با عنوان «بررسی ساز و کار اندرکنش یون های روی، منگنز و کادمیوم با نانوذرات آبران در جدایش انتخابی و تجمعی با فلوتاسیون یونی» را اجرائی کردند.
ثبوتی هدف از اجرای این مطالعه را کاهش آلاینده های محیط زیستی دانست و اظهار داشت: برای حذف فلزات سنگین از پساب های صنعتی، معدنی و خانگی، شیوه های مختلفی به کار گرفته می شود که هر یک از این تکنیک ها، مزایا و معایب مختلفی دارند و از میان این تکنیک ها، روش فلوتاسیون یونی (روش انتخاب شده) دارای بازدهی تقریباً ۱۰۰ درصدی، هزینه عملیاتی پایین، سادگی فرایند، انتخاب پذیرتر و سازگار با محیط زیست است.
وی هدف اصلی این مطالعه را توسعه یک روش نوین، کارآمد و قابل استفاده مجدد برای حذف فلزات سنگین از پساب با بهره گیری از فناوری نانو در پروسه فلوتاسیون یونی دانست و اظهار نمود: در این خصوص در این مطالعه از نانوکلکتورهای معدنی سبز (دوستدار محیط زیست) و گرافن اکساید استفاده شد که مصرف کلکتور را به مقدار قابل توجهی کم کرد.
این دانش آموخته دانشگاه صنعتی امیرکبیر، ضمن اشاره به مزایای سودجستن از روش فلوتاسیون یونی، توضیح داد: این تکنیک با عنایت به درصد حذف بالای یون ها از پساب، مقدار مصرف کلکتور به شدت بالا است که ما از نانو کلکتورهای سنتزی جدیدی برای حذف یون های روی، منگنز و کادمیوم، از پساب با پروسه فلوتاسیون یونی استفاده کردیم و بنابراین مصرف کلکتورهای سنتی به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا کرد.
به گفته وی این نانوکلکتورهای جدید، قابلیت استفاده مجدد چندین باره نیز دارند و موجب ایجاد پتانسیل خیلی بالا برای افزایش مقیاس و صنعتی شدن آن شده است.
ثبوتی با تکیه بر این که سودجستن از این فرایند، نیازمند تجهیزات پیچیده صنعتی نیست، اظهار نمود: این تکنیک در کشورهایی که مشکل پساب معدنی یا صنعتی دارند، قابلیت پیاده سازی شدن را دارد. با توجه به این که امکان سنتز گرافن اکساید در داخل کشور نیز وجود دارد؛ بدین سبب این تکنیک پتانسیل بومی سازی بالایی دارد.
وی افزود: این مطالعه در دوره پسادکتری بازهم ادامه دارد و نانوکلکتورهای دیگر نیز درحال بررسی است که در صورت امکان، در مقیاس های نیمه صنعتی، بررسی خواهند شد.
این پژوهشگر دوره پسا دکتری یکی از چالش های روش فلوتاسیون یونی را مصرف زیاد کلکتور دانست که از نظر اقتصادی، پروژه را پر هزینه می کند و افزود: علاوه بر آن، بازیافت این کلکتورها، هزینه بر است. همین طور کلکتورهای رایج مورد استفاده در این فرایند، بازیابی آب زیادی دارند که موجب می شود حجم فرآیندهای بالادستی زیاد باشد که کنترل آنرا با مشکل روبرو می سازد؛ اما نانوکلکتورهای مورد استفاده در این تحقیق، موجب کاهش خیلی زیاد کلکتور شده، امکان کنترل بازیابی آب فراهم می شود و هزینه فرآیندهای بعدی برای بازیافت یون و کلکتور خیلی کاسته می شود.
وی با تکیه بر این که نانوکلکتورهای جدیدی که در این پروژه عرضه شد، قابلیت استفاده مجدد چندین باره نیز دارند، اشاره کرد: همین طور این نانو کلکتورها کنترل دقیق پارامترهای عملیاتی موثر بر پروسه و همین طور پیچیدگی تعمیم نتایج به مقیاس صنعتی از چالش های پروسه است.
ثبوتی با اعلان اینکه موضوع فلوتاسیون یونی را میتوان از دو جنبه نگاه کرد، یکی از جنبه ها را حذف فلزات سنگین از پساب ها و دیگری بازیابی فلزات با ارزش از پساب ها برشمرد و خاطرنشان کرد: انتشار ۸ مقاله در رابطه با نتایج تحقیقات در مجلات معتبر ISI و دو مقاله درحال داوری از دیگر موفقیتهای این مطالعه است.
بطور خلاصه، با عنایت به اینکه امکان سنتز گرافن اکساید در داخل کشور نیز وجود دارد؛ به این دلیل این تکنیک پتانسیل بومی سازی بالایی دارد. همچنین کلکتورهای رایج مورد استفاده در این فرآیند، بازیابی آب زیادی دارند که سبب می شود حجم فرآیندهای بالادستی زیاد باشد که کنترل آن را با مشکل روبرو می سازد؛ اما نانوکلکتورهای مورد استفاده در این پژوهش، سبب کاهش خیلی زیاد کلکتور شده، امکان کنترل بازیابی آب فراهم می شود و هزینه فرآیندهای بعدی برای بازیافت یون و کلکتور خیلی کم می شود. ثبوتی با اشاره به اینکه موضوع فلوتاسیون یونی را میتوان از دو جنبه نگاه کرد، یکی از جنبه ها را حذف فلزات سنگین از پساب ها و دیگری بازیابی فلزات با ارزش از پساب ها برشمرد و تصریح کرد: انتشار ۸ مقاله در ارتباط با نتایج تحقیقات در مجلات معتبر ISI و دو مقاله در حال داوری از دیگر موفقیت های این مطالعه است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب