پزشکی و سلامت

نزدیک‌تر شدن «تصفیه‌کننده‌های آب» به سلامتی و محیط زیست

املاح آب
نوشته شده توسط تیم تحریریه علمنا

ابزارهای جدید تصفیه آب می‌توانند نمک را از آب آشامیدنی و رودها بزدایند. با روش های جدید با استفاده از آلومینیوم، به جای نمک، مواد معدنی از بین می‌رود. شیمی هوشمند می‌تواند نمک را از آب آشامیدنی جدا کند.
محققان چهارم اکتبر در مجله «علم و فناوری محیط زیست» گزارش دادند یون‌های آلومینیوم می‌توانند مواد معدنی را از آب جدا کنند، بدون آن‌که به سدیم نیاز باشد. «آروپ سنگوپتا» از محققان گروه تحقیقاتی که بر روی این موضوع کار می کردند، گفت این روش جدید می‌تواند نگرانی‌های مربوط به مسائل بهداشتی و زیست محیطی را که در مورد نمک آزاد شده در دستگاه‌های تصفیه آب بر پایه سدیم وجود دارد از بین ببرد.
سنگوپتا مهندس محیط زیست در دانشگاه لی بیت لحم گفت: «این یک نیاز همگانی است که رفع نشده است. ما صرفاً با افزودن یون‌های آلومینیوم که عجیب هم نیست، شیمی را تغییر می‌دهیم اما با این کار می‌توانیم تأثیرات زیست محیطی این روند را کاهش دهیم.»
آب سخت محتوی مواد معدنی حل نشده مانند کلسیم و منیزیم است که تولید کف به وسیله صابون را دشوار می‌کند و درون شیرهای آب و دوش‌ها رسوبات زبری بر جای می‌گذارد. بسیاری از دستگاه‌های تصفیه آب از طریق عبور دادن آب از یک تانک خاص که حاوی ذرات پوشیده با یون سدیم و ذرات بارداری است که می‌توانند جای خود را با کلسیم و منیزیم عوض کنند و آب نرم‌تری به دست آید، با این مسائل مقابله می‌کنند.
این روش سدیم آب خروجی را افزایش می‌دهد که اگر این آب برای آشامیدن استفاده شود، می‌تواند فشار خون را بالا ببرد. هم‌چنین این سیستم باید به صورت ادواری با یک شوراب غنی از سدیم باردار شود. نمک مازاد در نهایت وارد آب‌های زیرزمینی و رودها می‌شود و موجب وضع محدودیت‌هایی علیه استفاده از تصفیه‌کننده‌های آب بر پایه نمک در بسیاری مناطق از جمله بسیاری از روستاهای کالیفرنیا می‌گردد.
دانشمندان از این ترتیبات برای آزمایش روشی جدید جهت تصفیه آب استفاده کردند. در این فناوری از یون‌های آلومینیوم استفاده می‌شود (به جای یون‌های سدیم که در بسیاری از دستگاه‌های کنونی استفاده می‌شود) تا مواد معدنی آب سخت کاهش یابد.
به نقل از سنگوپتا، چند جایگزین عاری از سدیم وجود دارند، اما بسیاری از آن‌ها پرهزینه هستند و برخی دیگر مانند روغن مار و در عمل بی‌فایده هستند. او و همکارانش تصمیم گرفتند آلومینیوم را امتحان کنند که بر اساس ترکیباتش انتخابی دور از عقل بود. یک یون آلومینیوم دارای بار مثبت خالص سه است یعنی این‌که سه الکترون باردار منفی کمتر در مقایسه با اتم آلومینیوم خنثی دارد. تفاوت در بارها امکان آن که آلومینیوم جایگزین یک یون کلسیم یا منیزیم شود که هرکدام دو بار مثبت دارند، کاهش می‌دهد.
اما زمانی که جایگزینی یون صورت می‌گیرد، غالبا آلومینیوم به سرعت در ذرات تصفیه کننده آب رسوب می‌کند، به جای آن‌که در آب حل شود و دفع شود. این روند اجازه می‌دهد همان یون آلومینیوم جایگزین چندین یون کلسیم و منیزیم شود.
محققان با راه‌اندازی موفق یک سیستم تصفیه آب ایمن با استفاده از یون‌های آلومینیوم در آزمایشگاه، توانستند میزان کلسیم و منیزیم را در ترکیب آبهای زیرزمینی کاهش دهند. محققان دریافتند باردار کردن مجدد سیستم نیز منجر به کاهش یون‌های اتلاف شده در مقایسه با دستگاه‌های بر پایه سدیم می شود و تأثیر احتمالی بر محیط زیست را کاهش می دهد. به نقل از سنگوپتا، در این روند از یک سازوکار مشابه برای دستگاه‌های بر پایه سدیم استفاده شده است، به این معنی که دستگاه‌های موجود را می‌توان به آسانی ارتقا داد تا از یون‌های آلومینیوم استفاده کنند.
«استیون دورانچو» مهندس محیط زیست در دانشگاه فلوریدا مرکزی اورلاندو گفت این طراحی جدید ایده هیجان انگیزی است اما ممکن است در زندگی واقعی مانند آزمایشگاه کار نکند. باکتری‌ها و سایر مواد در آب زیرزمینی می‌توانند کارایی را کاهش دهند و قواعد مربوط به آب آشامیدنی می‌تواند مانعی غیرقابل رفع باشد. او افزود: «من همیشه این ایده‌های بزرگ را می‌بینم اما تعداد زیاد آن‌ها از نظر مالی توجیه ندارد.»
با این‌وجود سنگوپتا هم چنان خوش‌بین است. او می گوید: «این گلوله سحرآمیز نیست. نقص‌هایی وجود دارد اما حل هیچ یک از این مسائل ناممکن نیست.»

درباره نویسنده

تیم تحریریه علمنا

دیدگاه شما چیست