حذف مواد قابل انفجار از پساب با نانوذرات آهن

پژوهشگران موفق شدند با بکار گیری فناوری نانو مواد قابل انفجار در پساب را حذف کنند.

به گزارش تاسیسات نیوز، فیلترهای کربن فعال که در سیستم‌های تصفیه خانگی استفاده می‌شوند قادر به تصفیه پساب‌های نظامی حاوی مواد منفجره، نیستند. برای تصفیه این نوع پساب‌ها، محققان دانشگاه دلوار روشی ارائه کردند که در آن از نانوذرات آهن استفاده شده است.

در این روش که با گرنت وزارت دفاع آمریکا انجام شده است، پی چیو و دانیل چاو نشان دادند که نانوذرات آهن می‌تواند برای شکستن مواد منفجره در پساب استفاده شود. با پیاده‌سازی این سامانه در بخش نظامی، پساب‌های این بخش تصفیه شده و در کنار کاهش هزینه، آسیب کمتری به محیط‌زیست وارد می‌شود.

در حال حاضر، به جای مهمات‌هایی نظیر TNT از موادی که حساسیت انفجاری کمتری دارد استفاده می‌شود تا ایمنی بیشتری داشته باشد، اما این مواد در آب حل می‌شوند.

چیو می‌گوید: روش‌های فعلی تصفیه نظیر کربن فعال برای از بین بردن ترکیبات این نوع مهمات‌ها مناسب نیستند. فرایندهای تولید همیشه با ایجاد پساب همراه هستند، اما اگر بتوان این پساب را مجددا مورد استفاده قرار داد، علاوه‌بر صرفه‌جویی در مصرف آب، خطرات احتمالی نیز کاهش می‌یابد.»

در این پروژه، محققان از نانوذرات آهن صفر ظرفیتی استفاده کردند، این نانوذرات به جای آن که با اکسیژن موجود در آب دچار زنگ‌زدگی شوند، توسط مواد منفجره موجود در پساب، خورده می‌شوند. نانوذرات با دادن الکترون به مواد منفجره، آن ها را می‌شکنند. پیش از این از نانوذرات آهن برای تصفیه آب استفاده شده‌است اما این اولین باری است که برای تصفیه مواد منفجره از پساب، از این نانوذرات استفاده می‌شود.

این تیم، پساب خارج شده از کارخانه ارتش را با کروماتوگرافی بررسی کردند، سپس با استفاده از نانوذرات آهن، مواد منفجره موجود در آن را از بین بردند، در ادامه با افزودن پراکسیدهیدروژن به آب، مواد باقیمانده را نیز اکسید کرده و به محصولات بی‌خطر تبدیل کردند.

در واقع، ابتدا نانوذرات صفر ظرفیتی برای از بین بردن مواد منفجره استفاده و سپس آهن دو ظرفیتی موجب فعال شدن پراکسید هیدروژن شده و خود به آهن سه ظرفیتی تبدیل می‌شود. این آهن سه ظرفیتی نیز ماده‌ای مهم در تصفیه آب بوده که موجب حذف باقیمانده مواد در پساب می‌شود.