ساخت غشاهای تبادل یون هوشمند در ایران
«تهیه و ساخت غشاهای تبادل یون هوشمند» عنوان طرح پسادکتری سمانه بنده علی است که با راهنمایی عبدالرضا مقدسی و حمایت بنیاد ملی علم ایران به پایان رسانده است.
به گزارش ماد از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، بنده‌علی درباره علت انجام این طرح توضیح داد: موضوع جهانی کمبود منابع آب تمیز و آشامیدنی یکی از معضلات کشورهای دنیاست. بیش از ۹۵ درصد منابع آب موجود در سطح زمین به صورت آب شور است و از سوی دیگر به خاطر رشد آلودگی‌ها، نابودی محیط زیست و تغییرات در آب‌وهوا زندگی بشر را در سراسر جهان تهدید می‌کند.
وی افزود: امروزه حذف نمک‌های تک‌ظرفیتی و چندظرفیتی در صنایع شیمیایی جهت تصفیه آب مورد نیاز واحدها و صرفه‌جویی در مصرف آب از اهمیت بالایی برخوردار است. چرا که برخی از این نمک‌ها با قابلیت ایجاد رسوب در لوله‌ها باعث زنگ‌زدگی لوله‌ها و اتصالات شده و هزینه‌های جانبی مربوط به از کارافتادگی تجهیزات را بالا می‌برند. با توجه به کمبود منابع آب، استفاده از آب تازه هم در فرآیندها مقرون‌به‌صرفه نیست.
این محقق و پژوهشگر در ادامه بیان کرد: علاوه بر این، فرآیندهای محیط زیستی و به‌طور ویژه در زمینه تصفیه آب، جداسازی نمک‌های یک‌ظرفیتی و چندظرفیتی از آب و رساندن هدایت‌سنجی آب به میزان مجاز استانداردها از اهمیت بالایی برخوردار است.
وی تصریح کرد: یکی از این روش‌ها که امروزه مورد توجه محققین و صنایع قرار گرفته است استفاده از فناوری غشایی است. علاوه بر عمده مزایای این فرآیندها از قبیل سازگاری با سایر فرآیندهای جداسازی و هزینه سرمایه‌گذاری به مراتب پایین‌تر نسبت به سایر واحدهای فرآیندی، افزایش مقیاس و توسعه فرآیندهای غشایی بسیار ساده‌تر از سایر فرآیندهاست. از میان سیستم‌های متعدد غشایی، غشاهای تبادل یونی به عنوان جداسازهای فعال و پیشرفتهای مطرح هستند که در فرآیندهایی با نیروی محرکه الکتریکی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.
بنده‌علی اضافه کرد: این غشاها ابزارهای بسیار کارآمدی در فرآیندهایی چون نمک‌زدایی و تغلیظ آب‌های شور، بازیافت فلزات با ارزش از پساب صنایع، صنایع دارویی و غذایی مانند صنایع لبنی و نیز تولید مواد شیمیایی محسوب می‌شوند. علاوه بر این غشاهای تبادل یون نقش گسترده‌ای در فرآیندهای زیست‌محیطی، تصفیه پساب‌ها و صنایع بیولوژیکی بر عهده دارد.
وی درباره اهداف انجام این طرح گفت: هدف این تحقیق تهیه غشاهایی با عملکرد و خواص فیزیکی-شیمیایی منحصربه‌فرد برای عملیات‌های طولانی‌مدت است. به‌طوری که کشور بتواند نه‌تنها همگام با پیشرفتهای حاصل شده در جامعه جهانی پیش برود، بلکه با تولید غشاهای هوشمند مسیر و افق جدیدی را در صنعت غشایی جهان ایجاد کند.
این محقق و پژوهشگر در ادامه تأکید کرد: اخیراً توجه به ساخت غشاهای پیشرفته از جمله غشاهای هوشمند با خواص عملکردی مطلوب در بسیاری از کاربردهای صنعتی از جمله شیرین‌سازی آب، تصفیه پساپ و پیل‌های سوختی مورد توجه است. طبیعتاً بهره‌گیری از روش‌های اصلاح سطح و ساختار غشایی تا حد زیادی به دستیابی این اهداف کمک می‌کند.
بنده‌علی در پایان خاطرنشان کرد: معرفی مواد جدید در سطح غشا با ویژگی‌های انتخاب‌پذیری برای تهیه غشاهای هوشمند منتهی به بهبود خواص غشایی از جمله پس‌دهی، ضد گرفتگی شدن و زمان کارکرد طولانی‌مدت می‌شود.
