جذب آلاینده‌های خودروها با ساخت فیلتری گیاهی

این طرح توسط دکتر مهدی جنوبی دانشیار پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران با همکاری سیما سپهوند دانشجوی دکتری پردیس کشاورزی و منابع طبیعی دانشگاه تهران اجرایی شده است.

سپهوند در گفت‌وگویی در خصوص این طرح گفت: امروزه یکی از مهمترین مسائل زیست محیطی در ایران مشکل آلودگی هوا است. در حقیقت، آلودگی موجود در هوا یکی از مهمترین عوامل تهدید کننده سلامت انسان و محیط زیست است. آلودگی هوا شامل ذرات معلق و گازهای گلخانه­‌ای است و دی اکسیدکربن یکی از بزرگترین اثرات گلخانه‌­ای روی زمین به شمار می‌رود به طوری که بیش از ۷۵ درصد کل انتشار گازهای گلخانه‌­ای را در سرتاسر جهان را پوشش می­‌دهد و به علت سمی بودن تأثیر زیادی بر محیط زیست دارد.

وی ادامه داد: در دهه­ اخیر، یکی از روش‌های مؤثر برای کاهش آلودگی هوا، استفاده از فیلترهای حاصل از نانوالیاف مصنوعی بوده است. برای ساخت این نوع فیلترها از پلیمرهای سنتزی بر پایه مواد پلیمری مانند پلی­اتیلن، پلی­آمید، پلی استایرن، پلی­پروپیلن و الیاف شیشه­ که به صورت شیمیایی سنتز شده‌اند استفاده می­شود. اما عیب عمده این نوع فیلترها، زیست تخریب­پذیرنبودن آنهاست زیرا پلیمرهای حاصل از نفت بسیار پایدار هستند و به طور طبیعی دچار تخریب نمی­شوند که این عامل باعث آلودگی بیشتر محیط­زیست پس از دفع می­‌شود.

سپهوند خاطرنشان کرد: به همین دلیل توسعه استفاده از یک ماده جدید در ساخت فیلترهای هوا که نه تنها سازگار با محیط زیست باشد بلکه قابلیت تجدیدپذیری را نیز داشته باشد، نیاز حیاتی است

وی با بیان اینکه سلولز فراوان­ترین ترکیب آلی از توده زیستی است، افزود: این ماده قابل دسترس در مقیاس­‌های میکرومتر و نانومتر، ارزان، با دانسیته کم، توانائی تشکیل ساختار شبکه­‌ا­ی و از همه مهمتر زیست تخریب‌پذیر است و نسبت به سایر مواد زیستی دارای اهمیت و جایگاه خاصی است و می­ت‌واند جایگزین نانوالیاف مصنوعی برای ساخت فیلترهای هوا شود. به همین دلیل هدف از این پژوهش، ساخت فیلترهای نانویی برای جذب دی­اکسید­کربن و ذرات معلق موجود در هوا با استفاده از نانوالیاف سلولز بود.

سپهوند اظهار کرد: به منظور افزایش و بهبود عملکرد جذب دی­ اکسیدکربن و ذرات معلق، نانوالیاف سلولز با استفاده از فتالیمید که حاوی گروه­‌های آمینی بود اصلاح شد. لازم به ذکر است که برای اولین بار از نانو الیاف سلولزی به روش فریز درایر برای ساخت فیلترهای نانویی استفاده شد. نانوفیلترهای حاصل از نانوالیاف سلولزی اعم از خالص و اصلاح نشده به منظور جذب ذرات معلق هوا مورد ارزیابی قرار گرفتند و با فیلتر موجود در بازار مقایسه شدند. نتایج نشان داد که بیشترین میزان جذب ذرات معلق در هوا مربوط به نانوفیلترهای حاصل از نانوالیاف سلولزی اصلاح شده با فتالیمید ۱.۵ درصد (۹۹.۹۵ درصد) بود و کمترین میزان جذب ذرات معلق مربوط به فیلتر موجود در بازار (۷۶.۶۶ درصد) بود. زیرا گروه‌­های فعال هیدروکسیل در سطح و همچنین سطح ویژه زیاد نانوالیاف سلولز منجر به افزایش راندمان جذب دی­اکسیدکربن و ذرات معلق هوا می­‌شود.

وی در پایان گفت: همچنین، نانوفیلترهای حاصل از نانوالیاف سلولز به دلیل قطر منافذ و ضخامت کم، دارای افت فشار کمتری نسبت به فیلتر مقایسه شده بودند. به طوری­که، میزان افت فشار در آنها کمتر از استاندارد DOE بود. در حالی که در فیلتر مقایسه شده بالاتر از استاندار DOE بود.

منبع: ایسنا

46