فناوری نانوحباب خطرات ترکیبات آلی خطرناک را حذف میکند!

به گزارش مجله خبری نگار/تین نیوز،پژوهشگران موفق شدند با استفاده از فناوری نانوحباب، ترکیبات آلی خطرناک منتشرشده در رنگ کاری کشتی‌ها را به طور مؤثری حذف کنند. این روش سبز، ایمن و کم هزینه می‌تواند جایگزین روش‌های سنتی و پرهزینه شود و راه را برای کنترل بهتر آلودگی هوا در صنایع دریایی هموار کند.

به نقل از ستاد ویژه توسعه فناوری نانو، این روش سبز، ایمن و کم هزینه می‌تواند جایگزین روش‌های سنتی و پرهزینه شود و راه را برای کنترل بهتر آلودگی هوا در صنایع دریایی هموار کند.

محققان موفق شدند فناوری میکروحباب و نانوحباب را در حذف ترکیبات آلی فرّار (VOCs) در فرایند رنگ کاری صنایع کشتی سازی به کار گیرند؛ راهکاری سبز، ایمن و کم هزینه که می‌تواند جایگزین مناسبی برای روش‌های مرسوم و پرهزینه مانند سوزاندن یا جذب با کربن فعال باشد.

این پژوهش نوآورانه، به رهبری جی ـ رن ژنگ، ون ـ هسی چنگ، و همکارانشان در دانشگاه ملی چنگ کونگ تایوان انجام شده و در نشریه Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects در سال ۲۰۲۵ منتشر شده است.

پژوهشگران با طراحی سامانه‌ای نوین شامل جاذب آبی مجهز به فناوری میکروحباب و نانوحباب (MNB-assisted absorber)، کارایی این روش را برای جذب و تجزیه گاز‌هایی مانند استون و او-زایلن ـ دو ترکیب آلی فرّار رایج در رنگ‌های دریایی ـ مورد ارزیابی قرار دادند.

روش‌های سنتی مانند اکسیداسیون حرارتی یا جذب با کربن فعال، به سرمایه گذاری بالا، انرژی زیاد و شرایط عملیاتی پیچیده نیاز دارند. این در حالی ست که سامانه جاذب مبتنی بر نانوحباب تنها با بهره گیری از آب و برق، بدون ایجاد خطر انفجار یا اشتعال، می‌تواند VOC‌ها را به شکلی ایمن، پایدار و مقرون به صرفه حذف کند.

نانوحباب ها، که اندازه‌ای در مقیاس چند ده نانومتر دارند، به دلیل سطح تماس بسیار بالا و پایداری زیاد در محیط آبی، توانایی بالایی در انتقال جرم و تولید گونه‌های فعال اکسیژن (مانند رادیکال‌های هیدروکسیل و سوپراکسید) دارند. این ویژگی‌ها موجب می‌شوند که ترکیبات آلی فرّار نه تنها جذب، بلکه تجزیه و به ترکیبات بی ضررتر مانند دی اکسیدکربن و آب تبدیل شوند.

در این مطالعه، استون به دلیل انحلال پذیری بالا، با بازده حذف بیش از ۹۰ درصد تجزیه شد و زایلن نیز در شرایط اسیدی (pH=۵) تا ۸۵ درصد حذف شد. پژوهشگران دریافتند که با استفاده از نازل دوگانه، که زمان تماس گاز و مایع را افزایش می‌دهد، می‌توان راندمان حذف ترکیبات با انحلال پذیری پایین را بهبود بخشید.

از دیگر یافته‌های این مطالعه، تأثیر pH محلول جاذب بر تشکیل رادیکال‌های آزاد و نرخ تجزیه VOC‌ها بود. همچنین، طیف سنجی نشان داد که رنگ‌های دریایی مورد بررسی، دارای ترکیبات متنوعی از آروماتیک ها، آلکان ها، آلکن‌ها و ترکیبات اکسیژنه هستند و او-زایلن بیشترین سهم را در بین VOC‌های منتشرشده داشته است.

در گام بعدی، پژوهشگران پیشنهاد می‌کنند مطالعات بیشتری درباره انتقال جرم در فصل مشترک گازـ مایع انجام شود تا طراحی این سامانه‌ها بهینه سازی شود و زمینه برای استفاده صنعتی و تجاری آن در صنایع کشتی سازی و فراتر از آن فراهم شود.

این فناوری، گامی نوین به سوی کاهش انتشار آلاینده‌ها در صنایع سنگین دریایی و بهبود سلامت شغلی کارگران به شمار می‌رود؛ به ویژه با توجه به اینکه عملیات رنگ کاری کشتی‌ها اغلب در فضای باز انجام می‌شود و VOC‌ها به صورت فرّار و گسترده در هوا منتشر می‌شوند.