एक नया पानी फिल्टर केवल एक पास में जहरीले भारी धातु आयनों और रेडियोधर्मी पदार्थों को हटा सकता है
फिल्टर झिल्ली दो कम लागत वाली सामग्री का एक संकर है: मट्ठा प्रोटीन फाइबर और सक्रिय कोयला। सरल तकनीक मौजूदा तरीकों के कई नुकसानों पर काबू पाती है, जो आमतौर पर महंगे होते हैं और केवल एक विशिष्ट तत्व को हटा सकते हैं या बहुत छोटी फ़िल्टर क्षमता रख सकते हैं
ईथ ज्यूरिख में खाद्य और नरम सामग्री के प्रोफेसर राफेले मेज़ेंगा कहते हैं, "यह परियोजना सबसे महत्वपूर्ण चीजों में से एक है जो मैंने कभी किया हो सकता है" वह और सहयोगी श्रीनाथ बालीसिटे ने पत्रिका में प्रौद्योगिकी का वर्णन किया है प्रकृति नैनो प्रौद्योगिकी.
निस्पंदन सिस्टम के दिल में सक्रिय चारकोल और कठिन, कठोर मट्ठा प्रोटीन फाइबर से बने एक संकर झिल्ली का एक नया प्रकार है। दोनों घटकों का उत्पादन करने के लिए सस्ती और सरल हैं।
मट्ठा प्रोटीन विकृत हो जाते हैं, जो उन्हें फैलाने का कारण बनता है, और अंततः अमाइलॉइड तंतुओं के रूप में एक साथ आते हैं। सक्रिय कार्बन के साथ, इन फाइबर को एक उपयुक्त सब्सट्रेट सामग्री पर लागू किया जाता है, जैसे कि सेल्युलोज फ़िल्टर पेपर। कार्बन सामग्री 98 प्रतिशत है, प्रोटीन द्वारा बनाई गई मात्र 2 प्रतिशत के साथ।
मूल्यवान सोना ठीक हो जाए
यह हाइब्रिड झिल्ली गैर-विशिष्ट तरीके से विभिन्न भारी धातुओं को अवशोषित करता है, जिसमें औद्योगिक रूप से संबंधित तत्व जैसे कि सीसा, पारा, सोना, और पैलेडियम शामिल हैं। हालांकि, यह रेडियोधर्मी तत्वों को भी अवशोषित करता है, जैसे कि यूरेनियम या फास्फोरस-एक्सएक्सएक्स, जो कि परमाणु कचरे या कुछ कैंसर उपचारों में क्रमशः प्रासंगिक हैं।
झिल्ली पानी से अत्यधिक विषैले धातु साइनाइड को भी समाप्त कर देता है। सामग्री के इस वर्ग में सोना साइनाइड शामिल है, जो आमतौर पर सर्किट बोर्डों पर कंडक्टर पटरियों का उत्पादन करने के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स उद्योग में उपयोग किया जाता है।
झिल्ली को छान और सोने की वसूली के लिए एक आसान तरीका प्रदान करता है, इस प्रकार फिल्टर प्रणाली एक दिन सोने की रीसाइक्लिंग में एक महत्वपूर्ण भूमिका के रूप में अच्छी तरह से निभा सकता है।
मेज़ेंगा कहते हैं, "वसूल किये गए सोने से उत्पन्न मुनाफे में संकर झिल्ली की कीमत में एक्सएक्सएक्स बार से अधिक है"
यह कैसे काम करता है
निस्पंदन प्रक्रिया अत्यंत सरल है: दूषित पानी वैक्यूम द्वारा झिल्ली के माध्यम से तैयार किया गया है।
"एक पर्याप्त मजबूत निर्वात एक सरल हाथ पंप के साथ उत्पादन किया जा सकता है," Mezzenga कहते हैं, "जो व्यवस्था बिजली के बिना संचालित किया जा करने की अनुमति होगी।"
सिस्टम लगभग असीम रूप से स्केलेबल है, जिसके कारण इसे पानी के बड़े मात्रा में फाइल करने के लिए लागत प्रभावी होती है
चूंकि जहरीले पदार्थ फिल्टर के माध्यम से तैयार होते हैं, वे मुख्य रूप से प्रोटीन फाइबर के लिए "छड़ी" करते हैं, जिनमें कई बाध्यकारी साइटें होती हैं, जहां व्यक्तिगत धातु आयनों को डॉक किया जा सकता है। हालांकि, सक्रिय लकड़ी का कोयला का बड़ा क्षेत्रफल भी बड़ी मात्रा में विषाक्त पदार्थों को अवशोषित कर सकता है, जो झिल्ली के संतृप्ति को देरी करता है।
इसके अलावा, प्रोटीन फाइबर झिल्ली को यांत्रिक शक्ति दे देते हैं और उच्च तापमान पर फंसे आयनों को रासायनिक रूप से मूल्यवान धातु नैनोकणों में परिवर्तित करने की अनुमति देते हैं।
बहुत ही उच्च क्षमता
Mezzenga संकर झिल्ली के फिल्टर क्षमता के बारे में उत्साहित है। पारा क्लोराइड के साथ परीक्षण में, उदाहरण के लिए, पारा एकाग्रता छानना में मौजूद एक से अधिक 99.5 प्रतिशत तक गिर गया।
दक्षता एक जहरीले पोटेशियम साइनाइड सोने यौगिक, जहां परिसर के 99.98 प्रतिशत झिल्ली के लिए बाध्य किया गया था के साथ भी अधिक था, या नेतृत्व लवण, जहां दक्षता 99.97 प्रतिशत से भी बड़ा था के साथ। और रेडियोधर्मी यूरेनियम के साथ, मूल एकाग्रता की 99.4 प्रतिशत छानने के दौरान ही था।
"हम सिर्फ एक भी पास में इन उच्च मूल्यों हासिल की है," Bolisetty कहते हैं।
यहाँ तक कि कई गुजरता खत्म, संकर झिल्ली विश्वसनीयता के एक उच्च डिग्री के साथ जहरीले पदार्थ बाहर फिल्टर। छानना में पारा एकाग्रता (लाखों प्रति भागों) 10 पीपीएम से 0.4 का एक पहलू की वृद्धि हुई पीपीएम 4.2 हालांकि 10 बीत जाने के बाद, इस्तेमाल किया प्रोटीन की मात्रा बेहद कम था।
आधा लीटर दूषित पानी को छानने के लिए, शोधकर्ताओं ने केवल 10 ग्राम वजन की एक झिल्ली का उपयोग किया, जिसमें से 7 प्रतिशत वजन प्रोटीन फाइबर से बना था।
"मट्ठा प्रोटीन का एक किलो पानी की 90,000 लीटर शुद्ध करने के लिए पर्याप्त होगा," Mezzenga कहते हैं।
यह पता चलता है दक्षता झिल्ली में अधिक प्रोटीन सामग्री जोड़कर बढ़ाया जा सकता है, वह कहते हैं, इस नए दृष्टिकोण के लचीलेपन पर बल।
प्रौद्योगिकी के पेटेंट करा चुके मेजेंगा को विश्वास है कि फिल्टर बाजार पर अपना रास्ता खोज लेगा।
"इसके लिए कई आवेदन कर रहे हैं, और पानी सबसे अहम समस्याओं का सामना हम आज से एक है," वह कहते हैं।
स्रोत: ETH ज्यूरिख
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