فاضلاب آلوده صنعتی به آب آشامیدنی تبدیل شد

با فناوری استفاده از گرمای هدر رفته صنعتی؛

محققان در نروژ با فناوری از گرمای هدر رفته صنعتی و نوعی غشا، فاضلاب صنعتی آلوده را به آب خالص تصفیه کردند.

به گزارش خبرگزاری علم و فناوری اکسیبو به نقل از اینترستینگ اینجینیرینگ، رویکرد فناورانه و جدید دانش پژوهان دانشگاه علم و فناوری نروژ (NTNU) می‌تواند به طور هم زمان با یک تیر، دو نشان بزند. این فناوری می‌تواند ضمن استفاده از گرمای بسیار زیاد صنعتی که معمولا هدر می‌رود، آب تمیز نیز تولید کند. 

گرمای صنعتی یکی از مولفه‌های اصلی مصرف انرژی در جهان است، اما پس از استفاده در فرآیند‌های صنعتی، گرمای باقیمانده به اقیانوس‌ها یا مستقیما در هوا آزاد می‌شود. برآورد‌ها حاکی از آن است که تنها در نروژ، سالانه ۲۰ تراوات ساعت گرمای صنعتی هدر می‌رود.

این رقم تقریبا نیمی از برق مورد نیاز خانوار‌ها در نروژ و یا تقریبا برابر با مقدار انرژی است که شهروندان این کشور برای گرم کردن خانه‌های خود صرف می‌کنند. 

«کیم کریستیانسن» «Kim Kristiansen»، محقق دکتری در دانشکده شیمی در NTNU، شیوه نوینی برای مقابله با هدر رفت این گرما ارائه کرده است. 

حل همزمان دو مشکل 

علاوه بر تولید گرمای زیاد، آب حاصل از فرآیند‌های صنعتی نیز به دلیل آلایندگی اش، نگران کننده است. کریستیانسن گفت: «اگر این آب آلوده را از طریق منافذ کوچک در یک غشای ضد آب تبخیر کنیم، آب مقطری که از طرف دیگر بیرون می‌آید قابل شرب است.»

این روش برای پاکسازی ناخالصی‌های جامد که با آب تبخیر نمی‌شوند و همچنین برای استفاده در فرآیند‌هایی مانند نمک زدایی آب دریا نیز مناسب است.

محققان پیشنهاد می‌کنند می‌توان از گرمای هدر رفته صنعتی برای انجام این فرآیند که می‌تواند آب تمیزتری را در طرف دیگر غشاء تولید کند استفاده کرد.

کریستیانسن چندین سال گذشته را صرف مطالعه اثرات پیچیده اختلاف دما در هنگام پمپاژ آب از یک طرف غشاء و زمانی که در طرف دیگر سرد می‌شود، کرده است. این محقق تئوری‌هایی را برای پیش بینی اثر روی غشاء ایجاد کرده و سپس آنها را در آزمایشگاه تأیید کرده است. 

دسترسی به آب خالص ممکن است در نروژ مشکلی نباشد، اما این فناوری می‌تواند به سایر کشور‌های صنعتی کمک کند تا با چالش‌های تامین آب در سراسر جهان روبرو شوند. 

مانند تمام پیشرفت‌های علمی، این راه حل نیز بر اساس تحقیقات قبلی که در یک کشور دیگر انجام شده، استوار است. 

محققان آزمایشگاه «TNO» در هلند بر روی برگردان مفاهیم تحقیقاتی به راه حل‌های واقعی کار می‌کردند. این گروه نمونه اولیه‌ای به نام «MemPower» ساخته بود که می‌توانست به طور همزمان آب و برق تولید کند، اما برای ادامه کار به بودجه بیشتری نیاز داشت. 

سپس کار در دانشگاه نروژی NTNU ادامه یافت، اما صنعتی که می‌تواند از مزایای آن بهره‌مند شود، هنوز با این ایده آشنا نشده است. کریستیانسن این را به محدودیت‌های مداوم فناوری غشاء در همه بخش‌ها نسبت می‌دهد. با توجه به شرایط سخت صنعتی، فناوری غشاء در ارائه طول عمر بالا، ناموفق بوده است. 

کریستیانسن که معتقد است صنعت باید از قابلیت فناوری‌هایی مانند MemPower آگاه باشد، افزود: «کار‌های زیادی در سطح بین‌المللی هم در دانشگاه و هم در صنعت برای رویارویی با این چالش‌ها و تجاری سازی فناوری در حال انجام است.»

آخرین پژوهش این محقق نشان می‌دهد این فناوری می‌تواند با سایر فرآیند‌های تولید انرژی مبتنی بر غشاء رقابت کرده و به کاربرد‌های تجاری تری منجر شود. 

نتایج این تحقیقات در نشریه Desalination منتشر شده است.