اختصاصی دیدبان شمال:
به گزارش دیدبان شمال از اینترستینگ انجینیرینگ، محققان دریافتند که هم ضایعات قهوه خام و هم بیوچار مبتنی بر قهوه می‌توانند به طور موثری سرب، مس و روی را از آب آلوده به دام بیندازند.
محققان دانشگاه لافبورو نشان داده‌اند که ضایعات قهوه روزانه می‌توانند نقش مهمی در پاکسازی آب آلوده داشته باشند.
دو مطالعه جدید نشان می‌دهد که چگونه تفاله قهوه مصرف‌شده می‌تواند فلزات سنگین سمی مانند سرب، مس و روی را از بین ببرد. این تحقیق، رویکردی کم‌هزینه و پایدار را برجسته می‌کند که یک محصول زائد رایج را به ابزاری ارزشمند برای محیط زیست تبدیل می‌کند.
این یافته‌ها در زمانی منتشر می‌شوند که مصرف جهانی قهوه همچنان رو به افزایش است. در سال‌های ۲۰۲۱-۲۰۲۲، جهان بیش از ۱۷۶ میلیون کیسه ۶۰ کیلوگرمی (۱۳۲ پوندی) قهوه مصرف کرده است.
این تقاضا حجم عظیمی از تفاله قهوه مصرف‌شده را تولید می‌کند که بیشتر آنها سر از محل‌های دفن زباله درمی‌آورند.
محققان به جای دور ریختن این زباله‌ها، بررسی کردند که چگونه می‌توان از آن برای مقابله با آلودگی آب استفاده کرد.
تبدیل زباله به فیلتر
تفاله‌های قهوه مصرف‌شده حاوی ساختارهای متخلخل و گیاهی هستند که به راحتی یون‌های فلزی را به دام می‌اندازند. این ویژگی، آنها را به گزینه‌های مناسبی برای تصفیه آب تبدیل می‌کند.
در یک مطالعه، محققان تفاله‌های قهوه استفاده‌شده جمع‌آوری‌شده از کافه‌تریای ساختمان ادوارد هربرت دانشگاه لافبورو را گرم کردند. آنها با همکارانی در دانشگاه هندوی بنارس در هند همکاری کردند.
حرارت دادن به تفاله قهوه، بیوچار تولید کرد، ماده‌ای غنی از کربن که به خاطر توانایی‌های جذبش شناخته شده است.
پس از بهینه‌سازی دما و مدت زمان گرمایش، تیم به نتایج قابل توجهی دست یافت. بیوچار مبتنی بر قهوه تا ۹۸ درصد سرب را از آب آلوده حذف کرد.
هر گرم بیوچار تا ۴.۹ میلی‌گرم سرب را در خود نگه می‌داشت.
دکتر مونیکا ماهاجان، نویسنده اصلی مقاله اول، گفت: «این کار نشان می‌دهد که چگونه می‌توان یک زباله روزمره مانند تفاله قهوه مصرف‌شده را به یک جاذب پایدار و ارزشمند برای حذف فلزات سمی از آب تبدیل کرد.».
او افزود: «با بهینه‌سازی شرایط تجزیه، ما توانستیم عملکرد مواد را به طور قابل توجهی افزایش دهیم و در عین حال فرآیند را کم‌هزینه و سازگار با محیط زیست نگه داریم.».
پودر خام هم جواب می‌دهد
مطالعه دوم بر سادگی تمرکز داشت. محققان بررسی کردند که آیا ضایعات قهوه تصفیه نشده می‌توانند بدون پردازش اضافی، آب را تصفیه کنند یا خیر.
آنها دریافتند که تفاله قهوه خام، مس و روی را در غلظت‌های پایین فلزات به طور مؤثر حذف می‌کند.
این رویکرد مصرف انرژی و هزینه‌های پردازش را کاهش می‌دهد و آن را برای کاربردهای در مقیاس بزرگ جذاب می‌کند.
این تیم همچنین مواد ترکیبی را آزمایش کرد. آنها ضایعات قهوه را با پوسته برنج ترکیب کردند تا عملکرد را در سطوح آلودگی بالاتر بهبود بخشند.
آزمایش‌ها زمان تماس، نوع جاذب و غلظت فلز را بررسی کردند.
نتایج نشان داد که بیش از ۹۶٪ فلزات قابل حذف هستند.
ضایعات قهوه خام در غلظت‌های پایین‌تر بهترین عملکرد را داشتند. مخلوط قهوه و پوسته برنج در سطوح بالاتر مس و روی بهتر عمل می‌کرد.
دکتر بسمه بشرا، نویسنده اصلی مقاله دوم، گفت: «مطالعات ما نشان می‌دهد آنچه که ما اغلب به عنوان زباله نادیده می‌گیریم، مانند تفاله قهوه مصرف شده، در واقع می‌تواند به مواد قدرتمندی در مقابله با آلودگی محیط زیست تبدیل شود.».
او افزود: «با تبدیل زباله به مواد جاذب، نه تنها می‌توانیم بار دفن زباله را کاهش دهیم، بلکه می‌توانیم مواد مقرون‌به‌صرفه‌ای برای پاکسازی آلاینده‌ها ایجاد کنیم.».
این تحقیق نشان می‌دهد که چگونه ضایعات قهوه می‌تواند از شیوه‌های اقتصاد چرخشی پشتیبانی کند. این ماده ارزان، فراوان و به طور گسترده در سراسر جهان در دسترس است.
دکتر دیگانتا بی. داس، استاد رسانه‌های متخلخل در دانشگاه لافبورو، بر تأثیر گسترده‌تر تأکید کرد.
او گفت: «آنها فوق‌العاده سخت کار کرده‌اند تا به این نتایج دست یابند و نشان دهند که ضایعات قهوه اصلاً زباله نیست – می‌توان آن را به مواد با ارزش بالا تبدیل کرد، چرخه مواد را در فعالیت‌های روزمره ما افزایش داد و محیط زیست را تمیز کرد.».
این مطالعات نشان می‌دهد که فیلترهای مبتنی بر قهوه می‌توانند برای تصفیه آب در دنیای واقعی مقیاس‌پذیر شوند.
این رویکرد، گزینه‌ای سازگار با محیط زیست برای مقابله با آلودگی فلزات سنگین و در عین حال کاهش ضایعات ارائه می‌دهد.
