حذف اثرات جلبک‌های سمی در مخازن آب، با نورخورشید و نانوذرات آهن

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، یک تیم تحقیقاتی در دانشگاه ایلینویز جنوبی به لطف کمک مالی دو ساله ۱۰۰۰۰۰ دلاری از آژانس حفاظت از محیط زیست، در حال کار روی پروژه‌ای است که هدف آن کاهش اثرات منفی جلبک‌های سمی در آب‌های این ایالت است.

جیا لیو، استادیار دانشکده محیط زیست و زیرساخت‌ها و همکارانش، از انرژی خورشیدی همراه با نانومواد مبتنی بر آهن برای از بین بردن اثرات مضر این جلبک‌ها استفاده می‌کنند. آن‌ها قصد دارند مانع از رشد و گسترش این جلبک‌های سمی شوند. تحقیقات تیم وی روی دریاچه داخل دانشگاه و مخزن آبی در این ایالت متمرکز است، هرچند این مشکل در جا‌های دیگر نیز مشاهده می‌شود.

لیو گفت: «در صورت موفقیت‌آمیز بودن، کار ما یک روش مهم و سازگار با محیط زیست برای مقابله با یک مسئله گسترده است.»

کار روی این پروژه در سال ۲۰۲۰ با ۲۵،۰۰۰ دلار کمک مالی اثبات مفهوم از EPA آغاز شد و با تداوم اختصاص بودجه، این پروژه همچنان ادامه دارد.

P ۳ یا برنامه Prosperity and the Planet Program یک رقابت منحصر به فرد است که مسیر‌هایی برای تیم‌های دانشجویان دانشگاهی که طراح راه حل‌هایی برای آینده‌ی پایدار دارند، باز می‌کند. این هدف با دستیابی به کیفیت زندگی، رونق اقتصادی و حمایت از کره زمین تحقق پیدا می‌کند.

به عنوان مثال نتایج این پروژه می‌تواند در هر جایی که جلبک‌های مضر آبی-سبز معروف به سیانوباکتری رشد می‌کنند، اعمال شود. این جلبک‌ها برای حیوانات اهلی و وحشی مضر هستند و تماس انسان با آب تحت تأثیر این جلبک‌ها می‌تواند باعث بثورات پوستی شود.

"این جلبک‌ها برای حیوانات اهلی و وحشی مضر هستند و تماس انسان با آب تحت تأثیر این جلبک‌ها می‌تواند باعث بثورات پوستی شود"در نتیجه، دریاچه‌های دارای این جلبک‌ها نباید برای شنا و ماهیگیری مورد استفاده قرار گیرند و مقامات در دهه گذشته استفاده از دریاچه دانشگاه را در بعضی مواقع محدود کرده‌اند در حالی که دانشگاه به دنبال یک راه حل بهتر زیست محیطی است.

اعضاء این گروه از یک روش رایج در حوزه ژنتیک موسوم به qPCR برای تعیین غلظت سیانوباکتری‌های سمی استفاده می‌کنند. محققان سپس از فوتوکاتالیست‌های مغناطیسی یا نانوذرات مبتنی بر آهن برای کاهش این سموم استفاده می‌کنند.

اثر فتوکاتالیست فرایندی است که از طریق آن از نور برای تسریع یک واکنش شیمیایی استفاده می‌شود. در این پروژه، نور خورشید به‌عنوان منبع طبیعی نور برای واکنش شیمیایی عمل خواهد کرد.

نور خورشید و نانوذرات از طریق رادیکال‌های آزاد، سیانوباکتری‌های سمی را غیرفعال می‌کنند. آن‌ها همچنین سموم آزاد شده توسط گونه‌های باکتریایی را تجزیه کرده و فسفات‌ها را از بین می‌برند.

از آنجا که نانوذرات مبتنی بر آهن هستند، با استفاده از آهن‌ربا به راحتی می‌توانند از آب خارج شوند، بنابراین افزودن مواد جامد به رسوبات دریاچه را به حداقل می‌رسانند.