روغنی که از آب، فلز استخراج می‌کند

هنگامی که روغن پخت و پز از بادام زمینی و تخمه آفتابگردان استخراج می‌شود، یک محصول زائد به نام کنجاله دانه روغنی باقی می‌ماند.

تحقیقات جدید نشان می‌دهد که پروتئین‌های برداشت شده از آن محصول غذایی می‌تواند برای فیلتر کردن فلزات سنگین از آب آلوده استفاده شود.

آن‌ها با استخراج پروتئین از کنجاله بادام زمینی و دانه‌های روغنی آفتابگردان شروع کردند، سپس زنجیره‌های پروتئینی را به هم پیچیدند تا ساختار‌های طناب مانند در مقیاس نانو به نام فیبریل‌های آمیلوئید پروتئینی را تشکیل دهند. سپس آن فیبریل‌ها با کربن فعال ترکیب شدند تا غشا‌های فیلتراسیون هیبریدی را تشکیل دهند. هنگامی که این غشا‌ها برای فیلتر کردن آب آلوده به سرب، پلاتین و کروم استفاده شدند، مشخص شد که تا ۹۹.۸۹ درصد از این فلزات سنگین را حذف می‌کنند و به آب اجازه می‌دهند استاندارد‌های نوشیدنی بین‌المللی را برآورده کنند.

این تأثیر عمدتاً به دلیل این واقعیت بود که فیبر‌ها به عنوان "الک مولکولی" عمل می‌کردند و یون‌های فلزات سنگین را که در حال عبور بودند می‌کشیدند و به دام می‌انداختند.

بر اساس محاسبات دانشمندان، تنها ۱۶ کیلوگرم (۳۵ پوند) پروتئین آفتابگردان برای فیلتر کردن حجم معادل یک استخر شنا در اندازه المپیک که به ۴۰۰ قسمت در میلیارد سرب آلوده شده، نیاز است. وقتی غشا‌ها با فلزات به دام افتاده اشباع می‌شوند، می‌توان آن‌ها را خشک کرد و سپس سوزاند.

انجام این کار فیبریل‌ها را از بین می‌برد، اما فلزات را پشت سر می‌گذارد و به فلزات ارزشمندتر (مانند پلاتین) امکان بازیافت می‌دهد. علاوه بر این، فیبریل‌های آمیلوئید پروتئین در حین استفاده در غشاء باقی می‌مانند، برخلاف اینکه در آب فیلتر شده آزاد می‌شوند.

اکنون امید است که غشا‌های فیلتراسیون پس از توسعه بیشتر، جایگزین کم‌هزینه‌ای برای فناوری‌های سنتی مانند اسمز معکوس باشند که نه تنها گران‌تر است، بلکه به منبع برق نیز نیاز دارد.

به عنوان یک امتیاز اضافی، غشا‌ها می‌توانند کاربرد دیگری برای کنجاله دانه‌های روغنی داشته باشند، که گاهی اوقات به عنوان خوراک حیوانات استفاده می‌شود، اما اغلب فقط دور ریخته می‌شود.

پروفسور علی میزرز از NTU، که رهبری این پروژه را بر عهده داشت، گفت: غشا‌های مبتنی بر پروتئین از طریق یک فرآیند طبیعت دوست و پایدار ایجاد می‌شوند، و برای اجرا نیروی کمی می‌خواهند یا بدون نیاز به نیرو هستند.

این تحقیق در مقاله‌ای که اخیراً در مجله مهندسی شیمی منتشر شده، توضیح داده شده است.


منبع:سایت نیواطلس منتشره از دانشگاه فناوری نانیانگ