تصفیه آب با استفاده از دانه یک گیاه!

به گفته سازمان ملل متحد، 2.1 میلیارد انسان که بیشتر آنها ساکن کشورهای در حال توسعه هستند، به خدمات آب آشامیدنی سالم دسترسی ندارند.اخیرا، "باب تیلتون"(Bob Tilton) و "تاد پریبیسین"(Todd Przybycien)، اساتید "دانشگاه کارنگی ملون"(CMU) آمریکا، به همراه "بریتنی نوردمارک"(Brittany Nordmark)، "تونی بکل"(Toni Bechtel) و "جان ریلی"(John Riley)، دانشجویان این دانشگاه، مقاله‌ای در رابطه با یک فرآیند تصفیه جدید منتشر کرده‌اند که شاید به فراهم کردن آب آشامیدنی تمیز برای مناطق کم‌آب کمک کند.در این فرآیند که ابداع تیلتون و "استفانی ولگول"(Stephanie Velegol)، یکی از نویسندگان پژوهش است، برای ایجاد یک سامانه تصفیه آب کم‌هزینه و موثر موسوم به "اف‌- سند"(f-sand)، از ماسه و مواد گیاهی که به راحتی در دسترس جوامع در حال توسعه هستند، استفاده شد.در روش "اف- سند"، از پروتئین‌های درخت "گز روغنی" استفاده می‌شود. گز روغنی، یک درخت بومی در هندوستان است که در اقلیم‌های گرمسیری و نیمه‌گرمسیری به خوبی رشد می‌کند. این درخت، برای تامین غذا و روغن‌های طبیعی کشت می‌شود و دانه‌های آن، در حال حاضر برای نوعی تصفیه آب مقدماتی، مورد استفاده قرار می‌گیرند.ایده ولگول، این بود که این روش تصفیه آب با روش‌های تصفیه ماسه‌ که در کشورهای در حال توسعه متداول است، ترکیب شود. او با استخراج پروتئین‌های دانه و جذب آنها به سطح ذرات سیلیس که ترکیب اصلی ماسه است، اف- سند را ایجاد کرد. اف- سند، هم ریزارگانیسم‌ها و تیرگی آب را از بین می‌برد و هم مواد آلی آن را نگه می‌دارد. به این ترتیب، آب، برای مدت زمان بیشتری تمیز می‌ماند و اف- سند نیز قابل استفاده مجدد است.

شکنش
دانه گز روغنی، حداقل هشت پروتئین گوناگون را در بر می‌گیرد. فرآیند جداسازی این پروتئین‌ها که "شکنش"(Fractionation) نام دارد، مرحله دیگری را به این فرآیند اضافه خواهد کرد. پیش از این، نظر پژوهشگران این بود که ممکن است جداسازی پروتئین‌های خاص، نتیجه کارآمدتری داشته باشد اما تیلتون و پریبیسین، طی بررسی‌های خود دریافتند که چنین نیست و شکنش پروتئین‌ها، تاثیر کمی بر توانایی پروتئین‌ها در جذب ذرات سیلیس دارد؛ بنابراین، این مرحله، در فرآیند ایجاد اف- سند ضروری نیست. ترک این مرحله، به کاهش هزینه‌ها و پردازش کمک می‌کند و به کل فرآیند، سهولت می‌بخشد.

اسیدهای چرب
در حال حاضر، یکی از دلایل کشت گز روغنی، اسیدهای چرب و روغن موجود در دانه آن است که استفاده تجاری فراوان دارند. تیلتون و پریبیسین علاقه داشتند بدانند آیا این اسیدهای چرب، همین تاثیر را بر فرآیند جذب سطحی پروتئین‌ها دارند یا نه.آنها دریافتند از بین بردن اسیدهای چرب، مانند فرآیند شکنش، تاثیر کمی بر توانایی جذب پروتئین‌ها دارد. این یافته‌ها، پیامدهای مفیدی برای کسانی که از این روش در کشورهای در حال توسعه استفاده می‌کنند، به همراه دارد. از آنجا که وجود و یا کمبود اسیدهای چرب موجود در دانه‌ها، تاثیر کمی بر ایجاد یا عملکرد اف- سند دارد، ساکنین این مناطق می‌توانند این روغن ارزشمند تجاری را بفروشند و همچنین، قادر به استخراج پروتئین از دانه‌های باقی مانده برای تصفیه آب هستند.یافته‌های این پژوهش، در مجله "Langmuir" به چاپ رسید.