عموماً، فرآیندهای فیلتراسیون مبتنی بر غشا برای پاکسازی فاضلابهای صنعتی استفاده میشوند اما معمولاً نمیتوانند آلایندههایی مانند فلزات سنگین را بهطور کامل فیلتر کنند. بهمنظور حل این مشکل، فرآیندهایی که از کربن فعال، نانو لولههای کربنی یا گرافنی استفاده میکنند، بهعنوان فرآیندهای مبتنی بر کربن توسعه مییابند و میتوانند با جذب رنگها و فلزات سنگین، آنها را از آب حذف کنند.
پژوهشگران مرکز تحقیقاتی نمک و مواد دریایی در باواناگر، به فرآیندی سبز با استفاده از جلبکی دریایی بهعنوان ماده اولیه دست یافتهاند. آنها نانوکامپوزیت گرافن- سولفید آهن را از جلبکی دریایی و با روش پیرولیز تهیه کردهاند. این جلبک دریایی Ulva fasciata نام دارد و به وفور یافت میشود. جلبک دریایی بهعنوان منبع کربن شناخته میشود. مطالعات قبلی نشان میدهد که این زیستتوده را میتوان بهطور مستقیم برای جذب یونهای مس و روی از آب استفاده کرد اما ظرفیت جذب آن نسبتاً کم است که این مشکل نیز با تولید صفحات کربنی نازک از جلبک دریایی در دمای بالا حل شده است. آنها آهن را بر این صفحات گرافنی دوپ کردند. نانوکامپوزیت به دست آمده از جلبک دریایی، ظرفیت جذب بالایی را برای انواع رنگها (آنیونی و کاتیونی) و همچنین سرب و کروم از خود نشان داده است.
این نانوکامپوزیت میتواند در هشت سیکل متوالی، بدون تغییری محسوس در ظرفیت جذب آن، مورد استفاده قرار گیرد. این محصول میتواند رنگهای مختلط را نیز جذب کند. حداکثر میزان جذب آن در pH خنثی، 645 میلیگرم در گرم سرب به دست آمد که گفته میشود بیشترین مقدار گزارش شده در بین زیستتودههای معادل است. بعلاوه این ماده میتواند کروم شش ظرفیتی که سمیت بالایی را دارد، از فاضلاب حذف کند. دکتر رامواتور مینا، رهبر این تیم تحقیقاتی عنوان کرده که "وجود غلظت بالای نمک، اثر ناچیزی بر خواص جذب نانوکامپوزیت داشت که میتوان آن را کاندیدی مناسب برای پیشپاکسازی در فاضلابهای بسیار آلوده دانست."
این محصول بر کاغذهای صافی تجاری قرار داده شد و در حالت تصفیه پیوسته مورد آزمایش قرار گرفت که تنها بعد از 5 دقیقه پاکسازی توانست محلول سیاه رنگ و سمی را به آبی بیرنگ تبدیل کند. دکتر مینا خاطرنشان کرد " این نانوکامپوزیت میتواند در ترکیب با سایر فرآیندهای تصفیه مبتنی بر غشا مانند اسمز معکوس و نانوفیلتراسیون استفاده شود و با این ترکیب میتوان بهصورت مؤثرتری فاضلاب صنعتی رنگ و نساجی را پاکسازی نمود."
شایان ذکر است که با توجه به اهمیت موضوع تصفیه آب در ایران، چندین شرکت داخلی در این زمینه فعالیت دارند. همچنین پروژههای پژوهشی بسیاری روی این موضوع مطرح میشود که میتوانند از دستاورد این تیم در محصولات خود استفاده کنند. بهعنوان مثال شرکت ایفا پژوهش با تولید غشاهای بومی جهت تصفیه آب میتواند با بهکارگیری از این دستاورد در غشاهای خود، کارآیی محصول تولیدیاش را بالاتر ببرد.