نانوفناوری چگونه آب را آشامیدنی می‌کند؟

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو به نقل از معاونت علمی و فناوری ریاست جمهوری؛ برای سالم سازی آب از روش‌های مختلفی استفاده می‌شود. فرآیند گندزایی آب به روش الکترولیز با استفاده از نانوفناوری روشی فناورانه است که به حذف عناصر آلاینده، میکروب‌ها و عناصر سنگین و مضر آب به کمک الکتریسیته و نانوذرات کمک می‌کند. با توجه به کمبود منابع آب، استفاده از روش‌های نوآورانه برای بازیافت منابع موجود آبی یکی از اولویت‌هایی است که شرکت‌های دانش‌بنیان، فعالان پژوهشی و مراکز نوآوری فعال در حوزه آب به دنبال توسعه آن هستند. روش‌های پاک‌سازی آب استفاده گاز یا ذرات کلر، آب ژاول، مولتی اکسیدانت و الکترولیز از روش‌های متداول برای گندزدایی آب است. روش الکترولیز یا برق کافت آب، با تجزیه مولکول‌های آب به عناصر سازنده آن، عوامل و عناصر آلاینده و اضافی از آب جدا می‌شود.

در این روش با استفاده از جریان الکتریسیته مستقیم، بین عناصر دارای قطب‌های مثبت و منفی اختلاف ایجاد شده و در نهایت فرآیند هیدرولیز و تصفیه آب ممکن می‌شود. اما فرآیند الکترولیز با استفاده از نانوذره ها، کاربرد‌های گسترده‌ای در حفظ محیط زیست دارد که محدود و معطوف به تصفیه آب نیست. نانوکاتالیست با کارایی بالا و کم هزینه برای الکترولیز آب الکتروکاتالیست نانوساختار به عنوان روشی بسیار کارآمد و مقاوم برای کاتالیزور‌های گرانبهای مورد استفاده در الکترولیز آب در حال توسعه است. جایگزینی سوخت‌های متداول با منابع انرژی تجدید پذیر، روشی مناسب برای دستیابی به محیط زیست سالم و کاهش تقاضای انرژی در آینده است. برای این منظور، تولید یا تبدیل انرژی الکتروشیمیایی در دستگاه‌های انرژی تجدیدپذیر که به واکنش‌های آند و کاتد بستگی دارد، بسیار مورد توجه قرار گرفته است.

در تصفیه آب الکتروکاتالیستی، گاز اکسیژن در آند تولید می‌شود و این یک واکنش الکتروشیمیایی آهسته در مقابله با واکنش هیدروژن است. وجود یک الکتروکاتالیست مناسب برای تصفیه آب نقش مهمی ایفا می‌کند.

توسعه الکتروکاتالیست‌های کارآمد، بادوام و کم هزینه یک چالش بزرگ است و توجه بیشتری را از سوی شرکت‌ها و مراکز توسعه دهنده فناوری می‌طلبد. این روش خا به کمک برخی از شرکت‌های دانش‌بنیان و با حمایت ستاد توسعه فناوری نانو معاونت علمی و فناوری توسعه یافته است.

در حال حاضر دانش فنی برای ساخت نانو کاتالیزور‌های مقرون به صرفه برای تصفیه آب، در دسترس است. اما هنوز باید این فناوری مورد بررسی قرار بگیرد تا زمینه را برای انجام فرآیند تصفیه در ابعاد گسترده و بزرگ مقیاس ممکن کند. روش‌های نوآورانه الکترولیز توسط شرکت‌های دانش بنیان می‌تواند در آینده زمینه را برای کمک به حفظ منابع آبی فراهم کند.

یکی از شرکت‌های فناور، نوآوری‌هایش در این زمینه را به مرحله تجاری سازی رسانده و توانسته است آب دریا را با استفاده از فرآیند الکترولیز، ماده هیپوکلریت سدیم تصفیه و آب مناسب برای پرورش آبزیان را تولید کند.