آب‌شیرین‌کن‌های خورشیدی ارزان‌تر، ساده‌تر و زیست‌سازگارتر می‌شوند

به گزارش گروه دانشگاه خبرگزاری دانشجو، به تازگی در چین روشی ارائه شده که با استفاده از فناوری‌نانو، شیرین‌کردن آب دریا ساده‌تر و ارزان‌تر انجام می‌شود و در عین حال فشار کمتری به اکوسیستم محلی وارد می‌کند.

دانشمندان 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.

نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Science Advances منتشر شده است.

محققان گفتند، همین فرآیند می‌تواند به‌طور همزمان برای استخراج اورانیوم از آب دریا یا تصفیه اورانیل از فاضلاب هسته‌ای استفاده شود.

این گروه، یک ماتریس هیدروژل DNA ایجاد کرده‌اند که توانایی جذب نور خورشید و کاهش میزان انرژی مورد نیاز برای تبخیر آب دریا را دارد.

علاوه بر این، هیدروژل‌های DNA هوشمند مورد استفاده در این فناوری، مولکول‌های DNA عامل‌دار دارد که می‌توانند به محرک‌های مختلفی مانند تغییر در pH یا یون‌های فلزی پاسخ دهند، بنابراین می‌توان برای استخراج یون‌های اورانیل در غلظت‌های کم موجود در آب دریا استفاده کرد.

براساس نتایج این مطالعه، این ماتریس از شبکه‌های پلی آکریل آمید حاوی DNA استفاده می‌کند که برای هدف قرار دادن اورانیل طراحی شده است. همچنین در این ساختار از اکسید گرافن استفاده شده است.

گوا از محققان این پروژه می‌گوید که 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.

آزمایشات انجام شده در دریای بوهی در شمال شرقی چین نشان داد که این فرآیند جدید خورشیدی حاوی ماتریس هیدروژل DNA 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.

علاوه بر این، این فرآیند می‌تواند یون‌های اورانیل را با انتخاب‌گری ۱۰٫۴ برابر بیشتر از وانادیوم، معروف‌ترین گونه‌ی یونی مداخله کننده برای استخراج اورانیوم، استخراج کند.

این فرآیند جدید می‌تواند مسائل مربوط به آبرسانی را با استفاده از انرژی تجدید پذیر حل کند و میزان انتشار گاز‌های گلخانه‌ای منتشر شده را محدود کند.

محققان گفته‌اند هنوز موانع فنی برای چنین سیستمی به منظور استفاده در مقیاس بزرگتر وجود دارد. منتقدین مدت‌هاست که می‌گویند روش‌های آب شیرین‌کن فعلی گران، ناکارآمد و آسیب‌زننده به اکوسیستم‌های محلی است.