เครื่องกรองน้ำ

เมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเวียนนาได้เผยแพร่งานวิจัยใหม่นี้ในวารสารEnvironmental Science & Technology ท่อนาโนคาร์บอนเป็นวัสดุที่เหมาะสำหรับการทำความสะอาดน้ำเสีย สารก่อมลพิษในน้ำจำนวนมากมีความสัมพันธ์กับท่อนาโนคาร์บอนสูงมาก และสารมลพิษสามารถกำจัดออกจากน้ำที่ปนเปื้อนได้ด้วยตัวกรองที่ทำจากวัสดุนาโนนี้ ตัวอย่างเช่น ยาที่ละลายน้ำได้ซึ่งแทบจะไม่สามารถแยกออกจากน้ำได้ด้วยถ่านกัมมันต์ ปัญหาเนื่องจากความอิ่มตัวของตัวกรองสามารถลดลงได้เนื่องจากท่อนาโนคาร์บอนมีพื้นที่ผิวขนาดใหญ่มาก (เช่น 500 ตร.ม. ต่อกรัมของท่อนาโน) และส่งผลให้มีความสามารถในการกักเก็บมลพิษสูงมาก Thilo Hofmann รองคณบดีคณะวิทยาศาสตร์โลก ภูมิศาสตร์ และดาราศาสตร์แห่งมหาวิทยาลัยเวียนนา กล่าวว่า "การบำรุงรักษาและของเสียที่เกี่ยวข้องกับการปล่อยมลพิษทางน้ำสามารถลดลงได้" การประเมินความยั่งยืนทางสิ่งแวดล้อมของท่อนาโนคาร์บอน งานวิจัยจำนวนมากมุ่งเน้นไปที่ท่อนาโนคาร์บอนในทศวรรษที่ผ่านมา อย่างไรก็ตาม คุณสมบัติพิเศษของท่อนาโนคาร์บอนทำให้ยากต่อการศึกษา วิธีการมาตรฐานให้ผลลัพธ์ที่จำกัด และพฤติกรรมของท่อนาโนคาร์บอนในสภาวะที่เป็นจริงยังไม่เป็นที่เข้าใจ เครื่องกรองน้ำ "เทคโนโลยีที่เป็นนวัตกรรมมาพร้อมกับข้อดีและข้อเสียต่อคุณภาพของมนุษย์และสิ่งแวดล้อมเสมอ และความเข้าใจอันดีเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างสารปนเปื้อนกับท่อนาโนคาร์บอน ตลอดจนวิธีการทำงานของท่อนาโนคาร์บอนในสิ่งแวดล้อมเป็นสิ่งสำคัญก่อนที่จะนำไปใช้ในตัวกรอง" Mélanie Kah อธิบาย ซึ่งทำการวิจัยเกี่ยวกับโครงการนี้ร่วมกับเซียวหรานจาง ทีมนักวิจัยจากภาควิชาธรณีศาสตร์สิ่งแวดล้อมแห่งมหาวิทยาลัยเวียนนากำลังดำเนินการวิจัยเกี่ยวกับเรื่องนี้ พวกเขาพัฒนาวิธีการที่เรียกว่า "การสุ่มตัวอย่างแบบพาสซีฟ" ข้อมูลที่ผลิตโดยวิธีการใหม่นี้มีความน่าเชื่อถือมากขึ้นสำหรับการใช้งานจริง เนื่องจากข้อมูลเหล่านี้รวมถึงความเข้มข้นที่น่าจะเกิดขึ้นในสิ่งแวดล้อม (โดยทั่วไปจะต่ำมาก) สิ่งนี้ไม่สามารถทำได้ด้วยวิธีการดั้งเดิมที่สามารถจัดการกับความเข้มข้นสูงเท่านั้น การทดลองที่ตีพิมพ์ในวารสาร " Environmental Science & Technology " ที่ได้รับการยอมรับในระดับสากลนั้นใช้เวลากว่าหนึ่งปี ประการแรก "วิธีการสุ่มตัวอย่างแบบพาสซีฟ" ได้รับการพัฒนาซึ่งช่วยให้สามารถวัดความสัมพันธ์ของสารปนเปื้อนที่ก่อมะเร็งประเภทหนึ่ง เช่น Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) กับท่อนาโนคาร์บอน "ชุดการทดสอบที่ใช้เคมีวิเคราะห์และกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนดำเนินการโดยผู้ร่วมงานจากมหาวิทยาลัยอูเทรคต์ในเนเธอร์แลนด์ เพื่อให้แน่ใจว่าวิธีการนี้เหมาะสม เชื่อถือได้ และเหมาะสมที่สุดสำหรับท่อนาโนคาร์บอน" ธิโล ฮอฟมันน์อธิบาย เมื่อตรวจสอบแล้ว สารปนเปื้อนต่อสู้เพื่อตำแหน่งบนท่อนาโนคาร์บอน อีกแง่มุมหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ของ Department for Environmental Geosciences สำรวจคือปรากฏการณ์การแข่งขันระหว่างสารปนเปื้อน สารเคมีหลายชนิดมักจะอยู่ร่วมกันในสิ่งแวดล้อม โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแหล่งน้ำที่เป็นมลพิษ หากเกิดการแข่งขันขึ้น หมายความว่าสารปนเปื้อนอาจไม่ติดกับท่อนาโนคาร์บอนหากมีคู่แข่งที่ดีกว่าอยู่ร่วมกัน การแข่งขันไม่เป็นที่ยอมรับสำหรับการใช้ตัวกรอง เนื่องจากประสิทธิภาพของตัวกรองจะแตกต่างกันไปตามปริมาณและประเภทของสารปนเปื้อนที่มีอยู่ การศึกษาการแข่งขันยังให้ข้อมูลเกี่ยวกับกลไกการดูดซับ การใช้เทคนิคดั้งเดิมที่มีความเข้มข้นค่อนข้างสูงแสดงให้เห็นว่าการแข่งขันอาจรุนแรงมากเมื่อมี PAH สามตัวอยู่ร่วมกับท่อนาโนคาร์บอน ในทางกลับกัน การทดลองด้วย "วิธีการสุ่มตัวอย่างแบบพาสซีฟ" ที่ความเข้มข้นที่น่าจะเกิดขึ้นในสิ่งแวดล้อมแสดงให้เห็นว่าไม่มีการแข่งขันเกิดขึ้นหากพิจารณา PAH 13 รายการร่วมกัน ตัวอย่างนี้เน้นย้ำถึงความสำคัญของการพัฒนาและใช้วิธีการทดลองเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ที่เกี่ยวข้องกับสภาพแวดล้อม ยังมีคำถามมากมายที่ต้องตอบเพื่อประเมินศักยภาพของท่อนาโนคาร์บอนในการทำความสะอาดน้ำเน่าเสียอย่างเต็มที่ "เรายังคงทำงานในเรื่องนี้ต่อไป และผลการทดลองครั้งล่าสุดของเราจะถูกนำเสนอในการประชุมระดับนานาชาติเร็วๆ นี้" ธิโล ฮอฟมันน์ นักธรณีวิทยาสิ่งแวดล้อมกล่าวสรุป