به گزارش شبکه خبری ICTPRESS به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، یکی از راه‌های تولید آب آشامیدنی، شیرین کردن آب دریا از طریق نمک‌زدایی است.
یکی از فرآیندهای متداول نمک‌زدایی، نمک‌زدایی گرمایی است. مهم‌ترین محدودیت فرآیند نمک‌زدایی گرمایی، نیاز به مصرف بالای انرژی در مرحله‌ی تبخیر است.
بنابراین با توجه به تلاش کشور برای کاهش مصرف انرژی و موضوع گرمایش زمین، استفاده از روش‌های سنتی شیرین سازی آب دریاها توجیه چندانی نخواهد داشت. از این‌رو محققان همیشه به دنبال ارائه و معرفی روش‌های جدید و بهینه‌ شیرین سازی آب بودند.
زهیر دباغیان، مجری طرح، ضمن معرفی روش اسمز معکوس بعنوان رایج‌ترین فرآیند نمک‌زدایی در سالهای اخیر و تبیین اهداف دنبال شده در این طرح گفت: در تکنولوژی غشایی اسمز معکوس مصرف بالای انرژی بواسطه‌ نیاز به اعمال فشار بالا و همچنین مساله‌ گرفتگی بیولوژیکی غشاها، استفاده از این روش را با محدودیت جدی مواجه کرده است.
وی با بیان اینکه ازاین‌رو فرآیند اسمز مستقیم در توسعه‌ فناوری‌های غشایی مورد توجه واقع شده است، افزود: با این حال، قطبش غلظتی که در واقع پدیده‌ای است که بعلت تجمع ذرات نمک روی سطح غشا به وجود می آید، مهمترین مشکل غشای اسمز مستقیم است.
دباغیان گفت: هدف از انجام این تحقیق سنتز یک غشای ایده‌آل با هدف بهینه کردن فرآیند اسمز مستقیم در نمک‌زدایی آب دریا بوده است.
وی افزود: استفاده از غشای سنتز شده در طرح حاضر منجر به افزایش بازدهی فرآیند نمک‌زدایی از آب دریا شده و کاهش هزینه‌ آن را در پی خواهد داشت.
دباغیان اظهار کرد: نانوالیاف کربن شامل الیاف تک‌مولکولی با قطر حدودا چند ده نانومتر، به دلیل داشتن خواص مکانیکی و الکتریکی استثنایی در زمره‌ی مواد ممتاز مهندسی طبقه‌بندی میشود، این مواد مساحت سطح، تخلخل و مقاومت شیمیایی بالایی دارند.
وی ادامه داد: در طرح حاضر غشاهای نانوساختاری متشکل از سلولز و نانوالیاف کربنی عامل دار شده سنتز شده است؛ حضور این نانوالیاف کربنی موجب افزایش خاصیت آب‌دوستی غشا شده و از این طریق بازدهی فرآیند اسمز مستقیم را افزایش داده است.
دباغیان، افزود: در این طرح، غشاهای فوق العاده متخلخل سلولز تری استات مورد استفاده در فرآیند اسمز مستقیم با کمک نانو الیاف های کربنی ساخته شده‌است؛ نانوالیاف به‌کاررفته در ساختار این غشاها به سه صورت نانوالیاف خام، نانوالیاف عامل دار شده آمینی و نانوالیاف عامل دار شده کربوکسیلی بوده‌است و سپس غشاهای سنتز شده از منظر خواص سطحی و ساختاری ارزیابی شده و عملکرد آن‌ها در فرآیند اسمز مستقیم با آب دریای خزر مورد ارزیابی قرار گرفته است.
وی عنوان کرد: نتایج به‌دست‌آمده بیانگر این مطلب است که غشاهای اصلاح‌شده توسط نانوالیاف کربنی آمینی عملکرد بهتری در مقایسه با غشاهای اصلاح‌شده با نانوالیاف کربنی کربکسیلی در فرآیند اسمز مستقیم از خود بروز میدهند.
این تحقیقات حاصل تلاش‌های دکتر احمد رحیم‌پور و پروفسور محسن جهانشاهی– اعضای هیأت علمی دانشگاه صنعتی بابل- و زهیر دباغیان- دانش‌آموخته‌ مقطع کارشناسی ارشد این دانشگاه است.