اورانیوم؛ آلودگی پنهان درون لیوان آب شما
آلودگیهای آب را چگونه حذف کنیم؟
مجله علمی ایلیاد - برخی از آلودگیهای آب مانند پلاستیکها و جلبکها را میتوان به نحوی به چشم دید، ولی برخی دیگر از آلودگیها را نمیتوان به سادگی مشاهده کرد و به همین دلیل پتانسیل خطر آنها نیز بیشتر است. «اورانیوم» یکی از این آلودگیهایی است که در آب نامرئی هستند. این عنصر فلزی در نتیجهی معدنکاریها و سایتهای نگهداری پسماندهای هستهای میتواند وارد منابع آب شود.
در آمریکا مناطق زیادی تحت تاثیر آلودگی اورانیوم هستند. حتی در برخی از نواحی که آبرسانی به ۶ میلیون نفر از آنجا انجام میشود، شواهد مربوط به آلودگی با اورانیوم کشف شده است. این آلودگی میتواند در آینده خطرات بیشتری برای ساکنین چنین مناطقی داشته باشد. حتی مقادیر کم از این نوع آلودگی نیز برای سلامتی انسان مضرات زیادی دارد.
اخیراً تیمی از محققین دانشگاه امآیتی راهکار کارآمدی برای حذف اورانیوم از آب آشامیدنی پیشنهاد دادهاند. آنها به فوم ساخته شده از اکسید گرافن الکتریسیته وصل کردهاند و به این ترتیب، توانستهاند ذرات اورانیوم را از محلول مورد آزمایش جذب کنند. اورانیوم در این حالت مانند یک کریستال جامد به نظر میآید. از فوم تهیه شده به این صورت میتوان تا ۷ بار استفاده کرد، زیرا در حد لازم خصوصیات الکتروشیمیایی خود را حفظ میکند. میزان آب تولید شده به این روش به حدی است که میتوان از آن آب مورد نیاز جمعیت زیادی را به سرعت تولید کرد. محققین نتیجهی مطالعهی خود را در مجلهی Advanced Materials منتشر کردهاند.
راههایی که برای تصفیهی عناصر سنگینی مانند کرومیوم، کادمیوم، آرسنیک، سرب، جیوه، رادیوم و اورانیوم تا کنون وجود داشته محدود و گرانقیمت بوده است. این روشها به وجود هر گونه مواد آلی در آب حساسیت بالایی داشته و امکان جداسازی عناصر سنگین از دیگر مواد معدنی را نداشتهاند. زمان عملیات در این روشها طولانی بوده و راهاندازی این سیستمها نیز هزینههای زیادی دارد و در انتهای سیکل تولید آب آنها نیز پسماند زیادی تولید میشود.
برای محققین اورانیوم از اهمیت بالایی برخوردار بوده است، زیرا تحقیقات گسترده بر روی منابع آبی در آمریکا نشان داده است که این عنصر باعث آلودگیهای زیادی در منابع آب شده است و لازم است اقدامات جدی در این زمینه صورت گیرد. حد آستانهی وجود این آلودگی در آب ۳۰ بخش در میلیارد است و بالاتر از آن باعث آسیب به کلیه، سرطان و اختلالات عصبی میشود.
فوم گرافن در باتریهای لیتیوم-گوگردی مورد استفاده قرار میگیرد. عملکرد فیزیکی این فوم منحصربهفرد است، زیرا این توانایی را دارد که عناصر شیمیایی خاصی را بر روی سطح خود جذب کند. به همین خاطر محققین تلاش خود را کردند که فوم گرافن را به جاذب اورانیوم تبدیل کنند. آنها دریافتند که اگر به درون فوم الکتریسیته وارد کنند، واکنش شکست آب رخ میدهد و هیدروژن آزاد میشود. هیدروژن آزاد شده باعث افزایش PH شده و با تغییرات شیمیایی ایجاد شده باعث جذب یونهای اورانیوم از درون محلول میشود. اگر جریان الکتریکی از درون فوم قطع شود، یونهای جذب شده به فوم از روی سطح آن آزاد میشوند.
محققین اذعان دارند که فوم گرافن در هر بار استفاده میتواند تا ۴ برابر وزن خود اورانیوم جذب کند. آنها میگویند که این روش ارزانقیمت و کارآمد را میتوان حتی در شیرهای آب پیاده کرد.