استفاده محققان از فناوری نانو برای شیرین‌کردن ارزان‌تر آب دریا

به گزارش اقتصاد انرژی به نقل از خبرگزاری ایرنا

پژوهشگران روش جدیدی برای شیرین کردن آب دریا با استفاده از انرژی خورشیدی ارائه کردند. محققان دانشگاه نانکای در تیانجین چین، سیستم آب شیرین‌کن خورشیدی را ارائه کردند که با استفاده از هیدروژل‌های DNA هوشمند، آب را شیرین‌سازی می‌کند. این ساختار هیدروژلی در مقایسه با روش‌های نمک‌زدایی معمولی مانند اسمز معکوس، انرژی اضافی مصرف نمی‌کند.

محققان این پروژه توضیح دادند: این فرآیند می‌تواند به‌طور همزمان برای استخراج اورانیوم از آب دریا یا تصفیه اورانیوم از فاضلاب هسته‌ای استفاده شود.

این گروه تحقیقاتی، یک ماتریس هیدروژل دی ان ای (DNA) ایجاد کردند که توانایی جذب نور خورشید و کاهش میزان انرژی مورد نیاز را برای تبخیر آب دریا دارد.

همچنین هیدروژل‌های دی ان ای هوشمند مورد استفاده در این فناوری، مولکول‌های دی ان ای عامل‌دار است که می‌توانند به محرک‌های مختلفی مانند تغییر در پ هاش (pH) یا یون‌های فلزی پاسخ دهند، بنابراین می‌توان برای استخراج یون‌های اورانیوم در غلظت‌های کم موجود در آب دریا استفاده کرد.

براساس نتایج این مطالعه، این ماتریس از شبکه‌های پلی آکریل آمید حاوی دی ان ای استفاده می‌کند که برای هدف قرار دادن اورانیوم طراحی شده است. همچنین در این ساختار اکسید گرافن به کار گرفته شده است.

گوا از محققان این پروژه در این زمینه اظهار داشت: اورانیوم، سوخت اصلی انرژی هسته‌ای و همچنین سایر مواد معدنی و منابع با ارزش را می‌توان با این فناوری جدید از آب دریا استخراج کرد.

وی افزود: آزمایش های انجام شده در دریای بوهی در شمال شرقی چین نشان داد که این فرآیند جدید خورشیدی حاوی ماتریس هیدروژل دی ان ای که با اکسید گرافن تقویت شده، می‌تواند به طور مؤثر آب را با سرعت ۳٫۵۴ کیلوگرم در هر متر مربع در ساعت تبخیر کند.

این محقق یادآور شد: همچنین این فرآیند می‌تواند یون‌های اورانیوم را با انتخاب‌گری ۱۰٫۴ برابر بیشتر از وانادیوم، معروف‌ترین گونه‌ یونی مداخله کننده برای استخراج اورانیوم، استخراج کند.

گوا تصریح کرد: این فرآیند جدید می‌تواند مسائل مربوط به آبرسانی را با استفاده از انرژی تجدیدپذیر حل کند و میزان انتشار گازهای گلخانه ای منتشر شده را محدود کند.

وی افزود: هنوز موانع فنی برای چنین سیستمی به منظور استفاده در مقیاس بزرگ تر وجود دارد. منتقدین مدت‌ها است که می‌گویند روش‌های آب شیرین‌کن فعلی گران، ناکارآمد و آسیب‌زننده به اکوسیستم‌های محلی است.