دستاورد دانشمندان: توسعه دستگاهی که آلاینده‌های خطرناک اتمسفری را از آب مه جدا می‌کند

پژوهشگران دانشگاه ETH زوریخ تکنولوژی جدید را توسعه داده‌اند که آب مه را جمع‌آوری و همزمان تصفیه می‌کند. این تکنولوژی شامل یک شبکه بافته‌شده از سیم‌های فلزی با پوشش تیتانیم دی‌اکسید و پلیمرهای خاص است. تا پیش از این، آلودگی اتمسفری بالا در نواحی شهری مه‌آلود یک مانع بزرگ در برابر جمع‌آوری آب مه بود. تیتانیم دی‌اکسید به‌کاررفته در این بافت جدید به‌عنوان یک کاتالیزور شیمیایی می‌تواند بسیاری از آلاینده‌های ارگانیک داخل قطرات مه را تجزیه کند.

پلیمرهای این بافت تضمین می‌کنند که قطرات آب به‌طور کارآمد در شبکه به‌دام می‌افتند. همچنین به‌علت طراحی خاص این پلیمرها، پیش از این که باد آن‌ها را از سیم‌ها جدا کند در یک مخزن می‌ریزند.

پژوهشگران این پروژه می‌گویند که مکانیسم تصفیه این تکنولوژی جدید می‌تواند حتی آلودگی‌های موجود در مه را در نواحی بسیار متراکم و صنعتی شهرها تصفیه کند. به این ترتیب مردمی که در نواحی مه‌آلود اما کم‌بارش زندگی می‌کنند می‌توانند از آن بهره ببرند.

مکانیسم تصفیه مه

تیتانیم دی‌اکسید موجود در این بافت فلزی با پدیده‌ای به‌نام حافظه فوتوکاتالیتیک (Photocatalytic memory) فعال می‌شود. این یک خصوصیت در کاتالیزور است که باعث می‌شود تنها اندکی تابش فرابنفش خورشید آن را احیا کند.

نیم ساعت تابش آفتاب می‌تواند کاتالیزور تصفیه مه را تا ۲۴ ساعت فعال نگه دارد. با توجه به این که در نواحی مه‌آلود آفتاب کمی وجود دارد، این نیاز به تابش کوتاه‌مدت می‌تواند بسیار کارآمد باشد.

جدا از نیاز به تابش فرابنفش برای فعال‌سازی مجدد کاتالیزور، این تکنولوژی جمع‌آوری آب نیاز به هیچ نگهداری و انرژی دیگری ندارد.

پژوهشگران در آزمایش بافت فلزی خود در یک تصفیه‌خانه اولیه موفق شدند ۸ درصد از آب موجود در یک مه ساختگی را جمع‌آوری کنند. همچنین این تکنولوژی ۹۴ درصد ترکیبات ارگانیک موجود در این مه را تجزیه کرد. از این آلاینده‌ها می‌توان به ذرات بسیار ریز گازوئیل و ماده بیسفونل آ، یک عامل فعال هورمونی، اشاره کرد.

دیگر کاربرد این تکنولوژی، استفاده در برج‌های خنک‌کننده است. در این برج‌ها بخار آب با شدت وارد اتمسفر می‌شود. پژوهشگران سازنده این بافت فلزی امیدوارند که بتوانند با استفاده از این تکنولوژی مقداری از این آب را پیش از ورود به اتمسفر گرفتار کنند. این آب را می‌توان دوباره برای مقاصد صنعتی استفاده کرد یا به محیط‌زیست بازگرداند.