دکتر اسکات الیور از دانشگاه کالیفرنیا

مشکل آب‌های سخت بزودی حل می‌شود

یافتن شیوه‌های نو برای سبک‌سازی آب‌های سخت به این دلیل اهمیت دارد که استفاده از این نوع آب‌ها با دشواری‌های خاص خود روبه‌روست. در بسیاری از مناطق جهان، مردم برای استفاده از آب مشکلات زیادی دارند. وجود انبوه املاح در سفره‌های آب زیرزمینی، بر کیفیت آب مصرفی و مواد غذایی تهیه شده با آنها اثرات مختلفی می‌گذارد، تکنیک‌های موجود در زمینه سبک ساختن آب‌های سخت، پیشرفت‌های قابل توجهی داشته، اما هنوز آبی که به عنوان آب سبک به کار گرفته می‌شود، سرشار از فلزات سنگین و سایر آلاینده‌های غیرارگانیک است و این یعنی یک خبر بد. از آن گذشته، این تکنیک‌ها که بازدهی کاری چندانی ندارند با هزینه‌های بالایی انجام می‌گیرند و به همین دلیل مقرون به صرفه نیستند، اما بتازگی محققان دانشگاه کالیفرنیا در سانتاکروز، روشی موثر و البته ارزان برای تبدیل آب سخت به سبک ارائه کرده‌اند. دکتر اسکات الیور، دانشیار مهندسی شیمی در دانشگاه کالیفرنیا در سانتاکروز، جزئیات این فناوری نوین را در گفت‌وگوی اختصاصی با سیب تشریح کرده است.
کد خبر: ۴۳۰۷۲۲

کاربرد اصلی روش‌های سبک‌سازی آب چیست و چه اهدافی را دنبال می‌کند؟

این روش‌ها که سابقه طولانی دارند، به عنوان تکنیک‌های بسیار موثر در زمینه از بین بردن عناصری نظیر کلسیم و منیزیم در نظر گرفته می‌شوند. این عناصر موادی معدنی هستند و براساس نوع کاربردی که برای آب در نظر گرفته می‌شود، از آن جدا می‌شوند. اگر قرار باشد آب سخت مورد نظر را در موارد غیرآشامیدنی مورد استفاده قرار دهیم، فرآیندهایی را برای سبک‌سازی آن به کار می‌گیریم، اما اگر آب به عنوان آب آشامیدنی و مصرفی مردم در منازل استفاده شود، این فرآیندها سخت‌تر و پیچیده‌تر می‌شوند. محققان این عناصر را از آب‌های سخت جدا و آب سبک تولید می‌کنند. کارشناسان نظر چندان مثبتی درباره این روش‌ها ندارند چون بازده کاری آن چشمگیر نبوده است. البته هزینه قابل توجه استفاده از آن نیز آزاردهنده است و دقیقا همین هزینه‌ها موجب شده، تلاش برای پیدا کردن روش‌های جدید سبک‌سازی آب‌های سخت ادامه یابد.

کار اصلی شما در پروژه جدید چیست؟ آیا در گذشته نیز نمونه مشابهی ارائه شده است؟

من و محققانی که در این پروژه مشغول بوده‌ایم، ماده جدیدی تولید کرده‌ایم که می‌تواند آلاینده‌های موجود در آب را به خود جذب کند. کاری که این ماده جدید انجام می‌دهد، چندان پیچیده نیست و همان کاری را انجام می‌دهد که روش‌های فعلی سبک‌سازی آب‌های سخت و آلوده نیز پیاده می‌کنند. تبادل یونی مبنای اصلی در به کارگیری این ماده جدید است و این همان چیزی است که در روش‌های فعلی نیز دیده می‌شود. تصفیه آب‌های سخت و جداسازی عناصر و فلزات سنگین از آنها کار مهمی است که در بسیاری از دانشگاه‌ها و آزمایشگاه‌های سراسر جهان دنبال می‌شود. اهمیت این موضوع بیشتر به واسطه ارتباط سلامت انسان‌ها با آب مصرفی است. گذشته از آن استفاده از آب‌های سخت کار واقعا دشواری است. به همین دلیل باید بگویم سال‌هاست چنین نگرشی میان دانشمندان وجود داشته است. در سال‌های اخیر روش‌های متنوع دیگری هم برای سبک‌سازی آب ارائه شده است و ما تنها گروهی نیستیم که در این زمینه فعالیت می‌کنیم.

چه مدت روی این پروژه کار کرده‌اید و مهم‌ترین چالش پیش رویتان چه بوده است؟

بیش از 10 سال برای طراحی و ارائه این فناوری زمان صرف کرده‌ایم. در این مدت طولانی، مواد مختلفی را طراحی و آزمایش کرده‌ایم، اما هر یک معایب و مزایای خاص خود را داشته است و تنها بخش اندکی از عناصر سنگین و آلاینده‌ها را به خود جذب می‌کرده‌اند. ما تلاش کرده‌ایم روشی ارائه کنیم که مزایای آن از معایب و کاستی‌هایش بیشتر باشد.

در نهایت به آنچه می‌خواسته‌اید، رسیده‌اید؟

خوشبختانه ما به آنچه می‌خواستیم، دست پیدا کردیم. طی ماه‌های گذشته، آزمایش‌های متعددی روی این ماده انجام داده‌ایم و در اکثر موارد نتایج امیدوارکننده‌ای به ثبت رسیده است. این آزمایش‌ها در نمونه آب‌های مختلفی انجام شده است، آب‌هایی که درصد عناصر و فلزات سنگین آنها متفاوت بوده‌اند.

نام دقیق این ماده چیست و چه ویژگی‌هایی دارد؟

ماده‌ای که پس از گذشت سال‌ها به دست آورده‌ایم، 26 ـ SLUG نام دارد و بهتر است آن را اتان دیسولفونات هیدروکسید مس بنامیم. مهم‌ترین قابلیت آن، ظرفیت قابل توجهی است که برای چسبیدن به یون‌های منفی دارد و نتیجه این فرآیند، جذب عناصر مختلف و سبک شدن آب سخت است.

اصولا چرا آب سخت مورد توجه ویژه دانشمندان است؟ آیا برای زندگی انسان‌ها مخاطراتی را به همراه دارد؟

نمی توان گفت خطراتی مرگبار برای سلامت انسان‌ها به همراه دارد، اما با گذشت زمان تبعاتی برای سلامت خواهد داشت و به همین دلیل روش‌های متعددی برای سبک‌سازی آب سخت ارائه می‌شود. مواد غذایی که با آب سخت تهیه می‌شوند، معمولا مزه خاصی دارند که شاید برای برخی چندان خوشایند نباشد.

آیا استفاده از روش جدید برای مناطقی که منابع آبی به ترکیبات رادیواکتیو آلوده شده‌اند نیز مثمرثمر خواهد بود؟

پرسش خوبی است. یکی از اهداف اصلی ما در ارائه روش جدید همین بوده است. نشت مواد رادیواکتیو به منابع آب شهری به هر طریقی صورت گرفته باشد خطرات بسیاری برای سلامت افراد بویژه کودکان و سالمندان به همراه دارد. ما آزمایش‌های زیادی با استفاده از ماده 26 ـ SLUG روی این نمونه از آب‌ها انجام داده‌ایم و متوجه شده‌ایم، درصد قابل توجهی از آب‌های سنگین را به آب سبک و قابل استفاده تبدیل می‌کند. یکی از مشکلات مهمی که در حوادث نشت مواد رادیو اکتیو به منابع آبی مشاهده می‌شود، تجمع ترکیبات رادیواکتیو و رسوب پسماند آنهاست. با این حال تکنیک جدید تا حد زیادی از نگرانی در این زمینه می‌کاهد.

آیا برنامه خاصی برای استفاده کاربردی از این فناوری جدید در ذهن دارید؟

از همان ابتدا کار روی این ابداع را  با هدف به کارگیری آن در زندگی روزمره آغاز کرده، اما همچنان باید منتظر باشیم و کارهای بیشتری روی آن انجام دهیم. این فناوری در مراحل آزمایشگاهی قرار دارد و از بعد نظری فرآیند کاری آن کاملا روشن و تأیید شده است، اما باید آن را با نمونه‌های مختلف آبی مورد ارزیابی قرار داد. فکر می‌کنیم تا کمتر از 3 سال آینده می‌توان از این فناوری در برخی شهرها استفاده کرد.

دکتر اسکات الیور در یک نگاه

اسکات الیور، مدرک دکتری خود را در رشته شیمی از دانشگاه تورنتو اخذ کرده است. در ادامه راهی دانشگاه کالیفرنیا شده و گروه تحقیقاتی الیور اسکات را آنجا راه‌اندازی کرده است. محققانی که در این گروه حضور دارند؛ مطالعاتی در زمینه علوم مواد، فناوری نانو و شیمی غیرارگانیک انجام می‌دهند. کار روی تکنیک‌های مختلف در زمینه تبدیل آب‌های سخت به سبک، از پروژه‌هایی است که در این گروه دنبال می‌شود. یکی دیگر از کارهای مهمی که در این مطالعات دنبال می‌شود، طراحی و ساخت پلیمرهایی است که از آنها در ساخت فیلم‌های باریک نیمه‌هادی می‌توان استفاده کرد. این محقق تمامی مطالعات گروه را زیر نظر دارد و نتایج کارهای صورت گرفته در نشریات معتبر منتشر می‌شوند.

مهدی پیرگزی

newsQrCode
ارسال نظرات در انتظار بررسی: ۰ انتشار یافته: ۰

نیازمندی ها