کاربرد فناوری نانو در تصفیه آب(2)
جمعه 1 اسفند 1393 9:56 AM
3-1- استفاده از نانولوله‌های کربنی در فیلتراسیون
همان‌طور که در مقاله‌ی قبل ذکر شد، فرایند جذب سطحی از جمله روش‌های حذف آلاینده‌ها می‌باشد. هم‌اکنون از کربن فعال به عنوان جاذب استفاده می‌شود. اما نانولوله‌های کربنی به دلیل ساختار منظم و مساحت سطح بالاتر می‌توانند جایگزین مناسبی برای کربن فعال باشند. از طرفی، در فیلتراسیون به وسیله‌ی کربن فعال، نیاز به تولید گاز ازن می‌باشد که مستلزم صرف هزینه‌های زیادی است. ضمن این‌که از نظر زیست‌محیطی تولید این گاز توصیه نمی‌شود. بنابراین، استفاده از نانولوله‌های کربنی به عنوان فیلتر آلاینده‌ها، از جایگاه ویژه‌ای در تصفیهی آب برخوردار است.
به طور کلی، آلاینده‌هایی که تاکنون از طریق جذب سطحی بر روی نانولوله‌های کربنی از آب حذف شده‌اند، شامل مواد آلی، یون‌های فلزات سنگین نظیر Pb+2، Cu+2، Cd+2 و F- و یون‌های غیرفلزی بوده‌اند.
نانولوله‌های کربنی به دلیل سطح زیاد و ساختار منظم، راندمان جذب بیش‌تری نسبت به جاذب‌های دیگر دارند. اما تولید و خالص‌سازی مشکل نانولوله‌ها و قیمت بالای این مواد نسبت به دیگر جاذب‌ها، از محدودیت‌های استفاده از نانولوله‌های کربنی در تصفیه آب می‌باشد.
3-2- استفاده از نانوذرات برای زدودن باکتری‌ها
از آن‌جایی که در فرایند کلردار کردن، محصولات جانبی سمی و خطرناکی مانند تری‌هالو‌متان‌ها تشکیل می‌شود، به‌کارگیری فناوری نانو برای برطرف کردن مشکلات محیط زیست و سلامت ضرورت می‌یابد. هم‌اکنون ادعا می‌شود که نانوذرات و نانولوله‌های کربنی پتانسیل بالایی را برای زدودن باکتری‌ها و عوامل بیماری‌زا دارا می‌باشند. محتمل‌ترین نانومواد آنتی‌باکتریال که ممکن است در گندزدایی آب استفاده شوند، نانوذرات فلزی و اکسیدهای فلزی مانند نقره و اکسید تیتانیوم خواهند بود.
از دیگر روش‌های تصفیه آب توسط نانوذرات، تزریق نانوذارت آهن به آب‌های آلوده است. در این روش، پس از تزریق، نانوذرات آهن با اکسیژن موجود در آب واکنش داده و زنگ آهن تولید می‌نماید؛ آلاینده‌ها در تماس با زنگ آهن خنثی می‌شوند. این روش بسیار سریع‌تر و ارزان‌تر از روش‌های کنونی‌ست و آب‌های زیرزمینی را پیش از هرگونه عملیات تصفیه، به سطح زمین پمپاژ می‌کند.
3-3- تصفیه آب با انرژی آفتابی
تصفیه آب شور و تبدیل آن به آب شیرین، شامل تبخیر آب برای جدا کردن نمک از آن است. اگر بتوانیم با استفاده از پیل‌های آفتابی ساخته شده با فناوری نانو، برق ارزان‌تری تولید کنیم، می‌توانیم از الکتریسیته حاصل برای تبدیل آب شور به آب شیرین، و یا آب آبیاری زمین‌های کشاورزی در بیابان‌ها استفاده کنیم[1].
3-4- تصفیه آب با استفاده از نانوفیلترها
از دیگر موارد کاربرد نانو در صنعت تصفیهی آب، استفاده از نانوفیلترهایی با اندازه حفراتی بین 0.5 تا 2 نانومتر جهت جداسازی آلاینده‌های آلی می‌باشد.
منابع:
1. نانوفناوری برای همه؛ نویسندگان: ریچارد بوکر، ارل بویسن. مترجمان: فریبا شریفی، نوشین افتخارزاده، فرهاد مالکی. تهران: ره‌شهر، دیباچه، 1388.
تنظیم برای تبیان : محسن مرادی
همان‌طور که در مقاله‌ی قبل ذکر شد، فرایند جذب سطحی از جمله روش‌های حذف آلاینده‌ها می‌باشد
