به نقل از «فرارو»

(تصاویر) تبدیل فاضلاب به مواد شیمیایی ارزشمند با استفاده از نور خورشید

تاریخ انتشار: ۳۰ مهر ۱۴۰۲ | کد خبر: ۳۸۹۴۰۶۹۲

محققان به سرپرستی پروفسور گائو شیانگ از موسسه فناوری پیشرفته شنژن (SIAT) آکادمی علوم چین و پروفسور لو لو از موسسه فناوری هاربین روش جدیدی را برای تبدیل آلاینده‌های فاضلاب به مواد شیمیایی ارزشمند با استفاده از نور خورشید و هموار کردن راه برای تولید مواد شیمیایی پایدار و سازگار با محیط زیست، پیشنهاد کرده‌اند.

بیشتر بخوانید: اخباری که در وبسایت منتشر نمی‌شوند!

به گزارش روزیاتو، تولید شیمیایی متعارف امروزه وابسته به سوخت‌های فسیلی و فرایند‌های پرانرژی است. بیوهیبرید‌های نیمه‌هادی یک فناوری جدید هستند که مواد جاذب نور را با سلول‌های زنده ترکیب می‌کنند تا از انرژی خورشیدی برای تولید مواد شیمیایی استفاده کنند. این فناوری وعده‌ی استفاده پایدارتر از انرژی خورشیدی برای تولید شیمیایی را می‌دهد. اما چالش اصلی پیدا کردن راهی برای افزایش مقیاس تولید آن به صورت اقتصادی و سازگار با محیط زیست است.

در این مطالعه، محققان تصمیم گرفتند تا آلاینده‌های حاصل از فاضلاب را مستقیماً در محیط فاضلاب به بیوهیبرید‌های نیمه هادی تبدیل کنند. این مفهوم شامل استفاده از کربن آلی، فلزات سنگین و ترکیبات سولفات موجود در فاضلاب به عنوان مواد خام برای ساخت این بیوهیبرید‌ها و متعاقبا تبدیل آن‌ها به مواد شیمیایی ارزشمند است.

فاضلاب‌های صنعتی معمولاً حاوی مخلوط پیچیده‌ای از آلاینده‌های مختلف آلی، فلزات سنگین و ترکیبات شیمیایی سمی هستند. این مواد برای باکتری‌ها، سمی بوده و متابولیسم آن‌ها را مختل می‌کند. همچنین این فاضلاب‌ها حاوی سطوح بالای نمک و اکسیژن هستند که نیازمند باکتری‌های خاصی است؛ بنابراین استفاده مستقیم از این فاضلاب‌ها به عنوان خوراک باکتری‌ها کار بسیار چالش‌برانگیز و دشواری است. نیاز است روش‌های پیش‌تصفیه و آماده‌سازی فاضلاب‌ها قبل از استفاده توسط باکتری‌ها توسعه یابد.

برای غلبه بر این مسئله، محققان یک باکتری دریایی با رشد سریع به نام Vibrio natriegens را انتخاب کردند که دارای تحمل استثنایی برای غلظت نمک بالا و ظرفیت استفاده از منابع مختلف کربن است. آن‌ها یک مسیر کاهش سولفات هوازی را به V. natriegens معرفی کردند و این سویه مهندسی شده را برای استفاده از منابع فلزی و کربنی مختلف به منظور تولید بیوهیبرید‌های نیمه هادی مستقیماً از چنین فاضلابی آموزش دادند.

ماده شیمیایی هدف اولیه آن‌ها برای تولید ۲،۳-بوتاندیول (BDO)، یک ماده شیمیایی ارزشمند بود.

با مهندسی ژنتیک سویه باکتری V. natriegens، آن‌ها سولفید هیدروژن تولید کردند که نقشی اساسی در تسهیل تولید نانوذرات CdS که به طور موثر نور را جذب می‌کنند، ایفا کرد. این نانوذرات که به زیست سازگار خود شهرت دارند، امکان ایجاد بیوهیبرید‌های نیمه هادی در محل را فراهم کردند و باکتری‌های غیر فتوسنتزی را قادر ساختند که از نور استفاده کنند.

بیوهیبرید‌های فعال شده با نور خورشید توانستند به طور چشمگیری تولید BDO رو نسبت به استفاده تنها از باکتری‌ها افزایش دهند. این روش ترکیب سلول‌های باکتریایی و مواد جاذب نور خورشید، بازدهی بالاتری داشته است و قابلیت مقیاس‌پذیری دارد که می‌تواند در مقیاس ۵ لیتری با استفاده از فاضلاب واقعی، BDO تولید کند. در نتیجه این فناوری پتانسیل خوبی برای تولید صنعتی BDO به روشی پایدارتر دارد.

پروفسور گائو می‌گوید: پلت فرم بیوهیبرید نه تنها دارای ردپای کربن کمتری است، بلکه هزینه‌های محصول را نیز کاهش می‌دهد، که منجر به اثرات زیست محیطی کلی کمتری در مقایسه با هر دو روش تخمیر باکتریایی سنتی و تولید BDO مبتنی بر سوخت فسیلی می‌شود. قابل توجه است که این بیوهیبرید‌ها را می‌توان با استفاده از منابع مختلف فاضلاب تولید کرد.

منبع: فرارو

کلیدواژه: آلاینده های فاضلاب نور خورشید محیط زیست قیمت طلا و ارز قیمت موبایل مواد شیمیایی برای تولید نور خورشید باکتری ها فاضلاب ها

درخواست حذف خبر:

«خبربان» یک خبرخوان هوشمند و خودکار است و این خبر را به‌طور اتوماتیک از وبسایت fararu.com دریافت کرده‌است، لذا منبع این خبر، وبسایت «فرارو» بوده و سایت «خبربان» مسئولیتی در قبال محتوای آن ندارد. چنانچه درخواست حذف این خبر را دارید، کد ۳۸۹۴۰۶۹۲ را به همراه موضوع به شماره ۱۰۰۰۱۵۷۰ پیامک فرمایید. لطفاً در صورتی‌که در مورد این خبر، نظر یا سئوالی دارید، با منبع خبر (اینجا) ارتباط برقرار نمایید.

با استناد به ماده ۷۴ قانون تجارت الکترونیک مصوب ۱۳۸۲/۱۰/۱۷ مجلس شورای اسلامی و با عنایت به اینکه سایت «خبربان» مصداق بستر مبادلات الکترونیکی متنی، صوتی و تصویر است، مسئولیت نقض حقوق تصریح شده مولفان در قانون فوق از قبیل تکثیر، اجرا و توزیع و یا هر گونه محتوی خلاف قوانین کشور ایران بر عهده منبع خبر و کاربران است.

خبر بعدی:

عزم کشت و صنعت مغان برای تبدیل شدن به مرکز تولید بذر صیفی‌جات

به گزارش خبرگزاری صداوسیمای مرکز اردبیل، صمد بهزاد در بازدید شاهین رستم‌پور مشاور معاون امور باغبانی وزارت جهاد کشاورزی از شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان گفت: مذاکرات و پیگیری‌های لازم از طریق وزارت جهاد کشاورزی برای تولید بذور سبزی و صیفی‌جات در این شرکت انجام شده است.
وی تاکید بر لزوم فراهم شدن فضای مناسب و بستر علمی در تولیدات زراعی شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان افزود: این مجتمع اقتصادی به دنبال تحقق تولید محصولات کشاورزی پول‌ساز با راندمان بالا بوده و این امر را در دستور کار قرار داده است.
مدیرعامل شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان با بیان این که در کنفرانس کشاورزی اوراسیا مقرر شد که ایران بذر مورد نیاز کشور‌های منطقه را تامین کند و مقدمات آن در وزارت جهاد کشاورزی فراهم شده است، اظهار کرد: برای تحقق این هدف، با دعوت از کارشناسان و تولیدکنندگان اوراسیا، توان مجتمع عظیم ملی کشت و صنعت مغان را در زمنیه تولید بذر به صورت شایسته معرفی خواهیم کرد.
مشاور معاون وزیر جهاد کشاورزی در امور باغبانی نیز در این بازدید با تاکید بر بهره‌برداری از ظرفیت‌های کشت و صنعت مغان در زمینه‌های مختلف گفت: باید با برنامه‌ریزی دقیق در حوزه تولید بذر، ارقام جدیدی را معرفی کرده و با جایگزینی ارقام پربازده و اقتصادی، عملکرد تولیدی این شرکت را افزایش دهیم.
شاهین رستم‌پور آینده کشاورزی ایران را منوط به فراهم شدن بستر تولیدات پایه، علمی و فعالیت تحقیقاتی مجتمع‌‎هایی مانند کشت و صنعت مغان دانست و افزود: با استفاده از ظرفیت موجود در این بنگاه اقتصادی بزرگ استان اردبیل، می‌توان نهال‌های خوبی را در این شرکت تولید و به باغات کل کشور معرفی کرد.
وی با اشاره به آینده درخشان شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان در حوزه تولید بذر و نهال اظهار کرد: کشت و صنعت مغان با همکاری متخصصان بین‌المللی بذر به زودی تولید بذر محصولاتی همچون خیار، گوجه فرنگی، فلفل، بادمجان، کدو، هندوانه، ملون و لوبیا را شروع خواهد کرد.
مشاور معاون وزیر جهاد کشاورزی در امور باغبانی بیان کرد: پس از آزمایش اولیه و تایید لاین برای سال آتی و معرفی برند مشترک می‌توان بازار خوبی را در زمینه تولید بذر برای شرکت کشت و صنعت و دامپروری مغان فراهم و از واردات بذور مختلف جلوگیری کرده و بازار داخلی را با بذور تولیدی برند مغانه تامین کرد.
رستم‌پور سرمایه‌گذاری در بخش تولید بذر را دارای سود کلان عنوان و تاکید کرد: شرکت کشت و صنعت مغان می‌تواند با برنامه‌ریزی پنج ساله در امر تولید بذور صیفی و نهال، چند برابر تولیدات فعلی خود سود کسب کند.