به گزارش ساوت چاینا مورنینگ پست، بر اساس مقاله منتشر شده در مجله معتبر ساینس، این محققان توانسته‌اند هم‌زمان روغن و آب را به ترتیب تا میزان ۹۷ و ۷۵ درصد بازیافت کنند و سطح خلوص هر دوی آنها را به حدود ۹/۹۹ درصد برسانند.
این نتایج بی‌نظیر با استفاده از سامانه‌ای که کانال غشاهای ژانوس یا JCM (Janus Channel of Membranes) نام گرفته، به دست آمده است. فناوری‌های جداسازی سنتی معمولا فقط یا روغن و یا آب را بازیابی می‌کنند.
به گفته نویسندگان مقاله، JCM از یک غشای جاذب آب و یک غشای دافع آب تشکیل می‌شود و این دو غشا طوری قرار گرفته‌اند که کانالی باریک بین‌شان به وجود آید.
پس از وارد کردن مخلوط روغن و آب به داخل کانال، آب از طریق غشای آب‌دوست جذب می‌شود و روغن به سمت غشای آب‌گریز هدایت و جدا می‌گردد.
صنایعی مانند پتروشیمی، متالورژی، صنایع غذایی و داروسازی مقادیر زیادی پساب روغنی (به‌ویژه پساب‌های امولسیونی که با مواد فعال سطحی یا «سورفکتانت‌ها» تثبیت شده و تصفیه‌شان فوق‌العاده مشکل است) تولید می‌کنند.
JCM نه تنها قادر به جداسازی هم‌زمان روغن و آب است، بلکه این کار را با راندمان بسیار بالایی انجام می‌دهد، به طوری که می‌توان باقی‌مانده پساب را در محیط رهاسازی نمود.
فاصله بین دو غشا بسیار مهم است و اگر بیش از حد زیاد باشد هر کدام از غشاها به شکل مستقل عمل می‌کنند و بازده جداسازی پایین می‌آید.
اما با کاهش فاصله از ۱۲۵ به ۴ میلی‌متر، بازیافت روغن از ۵ به ۹۷ درصد و بازیافت آب از ۱۹ به ۷۵ درصد می‌رسد که احتمالا ناشی از برخورد و تجمع قطرات امولسیونی در داخل کانال است.
با جذب شدن آب به سمت غشای آب‌دوست و افزایش غلظت امولسیون، قطرات روغن با هم ترکیب می‌شوند و در نتیجه جداسازی آنها راحت‌تر صورت می‌پذیرد.
از آن طرف با حذف مداوم روغن، غلظت امولسیون روی سطح غشا کاهش و نفوذپذیری غشا در مقابل آب افزایش می‌یابد و به این ترتیب کارایی کلی سامانه بیشتر می‌شود.
JCM از مواد ساده‌ای ساخته شده و برای انواع امولسیون‌های روغن در آب و آب در روغن (با انواع مختلفی از روغن‌ها و سورفکتانت‌ها) قابل استفاده است.
نویسندگان مقاله امیدوارند که بتوان ساختار غشاهای دوگانه را در سامانه‌های تصفیه چند مرحله‌ای ادغام کرد و برای کاربردهای صنعتی در مقیاس بزرگ مورد استفاده قرار داد.
غشاهای آب‌دوست معمولی غالبا به‌سرعت مسدود می‌شوند و فقط برای امولسیون‌هایی که کمتر از ۱۰ درصد حجمی روغن دارد مناسب هستند؛ اما JCM از این نظر هم بسیار بهتر عمل می‌کند، به نحوی که برای تصفیه امولسیون‌هایی با ۴۰ درصد روغن قابل استفاده است و بیش از ۵۰ درصد آب و ۸۰ درصد روغن چنین امولسیون‌هایی را جدا می‌سازد و خلوص هر دو را به بالای ۹/۹۹ درصد می‌رساند.
به اعتقاد یکی از اساتید دانشگاه دانشگاه کاتولیک لون در بلژیک، این روش فراتر از جداسازی ساده روغن و آب است و راه را برای جداسازی مخلوط‌های پیچیده و چالش‌برانگیز دیگر در صنایع مختلف (مانند حذف آب یا گلیسرول از زیست‌سوخت‌ها، استخراج فلزات ارزشمند از پساب‌های معادن و جداسازی پروتئین‌ها و ویتامین‌ها از محصولات لبنی) باز می‌کند.
منبع: scmp
