تفاله قهوه، فیلتری طبیعی؛ جذب ۹۸ درصدی سرب از آب آلوده

به گزارش عصر رویداد، وبگاه تِک‌اِکسپلور در گزارشی آورده است:

دو مطالعه جدید از دانشگاه لافبورو نشان می‌دهد که ضایعات قهوه می‌توانند به روشی ساده و مؤثر برای تصفیه آب و حذف فلزات سنگین خطرناکی مانند سرب، مس و روی تبدیل شوند. این تحقیقات که در نشریات بایومَس اَند بایواِنِرجی/ Biomass and Bioenergy و کلین تکنالِجیز / Clean Technologies منتشر شده، بر استفاده از تفاله قهوه مصرف‌شده (SCGs) به‌عنوان یک جاذب زیستی مؤثر تمرکز دارند. قهوه یکی از پرمصرف‌ترین نوشیدنی‌های جهان است و افزایش مصرف آن (بیش از ۱۷۶ میلیون کیسه ۶۰ کیلویی در سال ۲۰۲۲-۲۰۲۱)، حجم عظیمی از این پسماند غنی از مواد آلی را تولید می‌کند.

چگونه تفاله قهوه آب را پاک‌سازی می‌کند؟

گروه پژوهشی با همکاری دانشگاه باناراس هندو (هند)، تفاله‌های قهوه جمع‌آوری‌شده از کافه‌تریای دانشگاه لافبورو را طی فرآیندی کنترل‌شده حرارت دادند و آن را به ماده‌ای متخلخل و غنی از کربن به نام «بیوچار» تبدیل کردند. این ماده معمولاً برای بهبود کیفیت خاک استفاده می‌شود.

با بهینه‌سازی دما و زمان حرارت‌دهی، این بیوچار توانست تا ۹۸ درصد سرب موجود در آب را جذب کند، به طوری که هر گرم از آن قادر به نگهداری ۴.۹ میلی‌گرم سرب بود.

در مطالعه دوم، پژوهشگران نشان دادند که حتی تفاله خام قهوه بدون هیچ پردازش اضافی نیز می‌تواند در غلظت‌های پایین، فلزات سنگین (مانند مس و روی) را از آب حذف کند. همچنین مشخص شد که ترکیب تفاله قهوه با مواد دیگری مانند پوسته برنج می‌تواند بازدهی تصفیه را در غلظت‌های بالاتر بهبود بخشد.

بهترین عملکرد در شرایط مختلف

• تفاله خام قهوه: در غلظت‌های پایین فلزات (۲.۵ ppm مس و ۱۰ ppm روی) عملکرد بهتری دارد.
• ترکیب قهوه و پوسته برنج: در غلظت‌های بالاتر (بیش از ۵ ppm مس و بیش از ۲۵ ppm روی) مؤثرتر عمل می‌کند.

نگاه کارشناسان

دکتر مونیکا ماهاجن (Monika Mahajan)، سرپرست مطالعه اول می‌گوید: این کار نشان می‌دهد چگونه یک پسماند روزمره مانند تفاله قهوه می‌تواند به یک جاذب با ارزش و پایدار برای حذف فلزات سمی از آب تبدیل شود. با بهینه‌سازی شرایط، توانستیم عملکرد ماده را به طور چشمگیری بهبود بخشیم، در حالی که فرآیند، کم‌هزینه و سازگار با محیط‌زیست باقی ماند.

دکتر بسمه بشرا (Basmah Bushra)، سرپرست مطالعه دوم نیز افزود: تحقیقات ما نشان می‌دهد آنچه ما اغلب به‌عنوان زباله کنار می‌گذاریم، می‌تواند به ماده‌ای قدرتمند برای مقابله با آلودگی محیط‌زیست تبدیل شود. این نمونه‌ای ساده اما مؤثر از تفکر اقتصاد چرخشی در عمل است.

دکتر دیگانتا داس (Diganta B. Das)، استاد دانشگاه لافبورو نیز در تفسیر این یافته‌ها گفت: دیدن نتایج این تحقیقات فوق‌العاده است. این کار نشان می‌دهد تفاله قهوه اصلاً زباله نیست، بلکه می‌تواند به ماده‌ای با ارزش تبدیل شود، چرخه مصرف مواد را در فعالیت‌های روزمره بهبود بخشد و محیط‌زیست را پاک کند.

جمع‌بندی و چشم‌انداز

این روش، راه‌حلی کم‌هزینه، سبز و در دسترس برای تصفیه آب‌های آلوده ارائه می‌دهد و به‌خوبی از اقتصاد چرخشی (بازیافت زباله به ماده اولیه ارزشمند) پشتیبانی می‌کند. با توجه به تولید انبوه تفاله قهوه در سطح جهان، این فناوری قابلیت فراوانی برای کاربرد در مقیاس واقعی در سامانه‌های تصفیه آب، به‌ویژه در مناطقی که با آلودگی فلزات سنگین روبه‌رو هستند، دارد.