استفاده از فیلترهای سیگار برای حل دو مشکل محیط زیستی

به گزارش ایسنا، فیلترهای سیگار به عنوان یک پسماند آلوده و غیر قابل تخریب در محیط زیست شناخته می‌شوند. این زباله بسیار سمی است و مواد شیمیایی آن مانند آرسنیک، نیکوتین و سرب می‌تواند به نمک و آب شیرین نفوذ کند. امروزه به دلیل مصرف انبوه سیگار در سراسر جهان و رها شدن پسماند آن در محیط زیست، جمع‌آوری و تبدیل فیلتر سیگار به یک ماده قابل مصرف اهمیت زیادی پیدا کرده است.

وجود هر نوع ماده آلاینده بیش از استانداردهای تعیین‌شده در آب آشامیدنی سالم، حیات انسان را به خطر می‌اندازد. یکی از این آلاینده‌ها فلزات سنگین هستند که سمیت و پایداری زیادی در محیط دارند. این فلزات می‌توانند پس از ورود به بدن موجودات زنده، انباشته شده و باعث بیماری‌ها و عوارض متعدد شوند. به همین دلیل یافتن روش‌های متنوع و ارزان برای حذف فلزات سنگین از محیط‌های آبی بسیار با اهمیت است.

تحقیقات زیادی برای حل این مشکل از طریق جاذب‌های ارزان‌قیمت انجام شده‌است. استفاده از کربن فعال، یکی از روش‌های متداول برای حذف فلزات سنگین از آب است و جاذب‌های طبیعی به دلیل هزینه تولید پایین و کارایی بهتر، برای حذف این آلاینده‌ها اهمیت بیشتری دارند.

با توجه به این‌که می‌توان از ته‌سیگار به عنوان یک منبع تهیه کربن فعال استفاده کرد و تا کنون مطالعه‌ای این خصوص انجام نشده است، پژوهشگران استفاده از این روش را به منظور کاربرد دوگانه حذف فلز سنگین کروم و بازیافت فیلترهای سیگار، بررسی کردند.

در این تحقیق که در مقیاس آزمایشگاهی انجام گرفت، ابتدا فیلترهای سیگار مصرف‌ شده جمع‌ آوری و کاغذهای آن جدا شد. سپس با استفاده از محلول‌ NaOH برای فعال‌سازی آماده شد. همچنین جهت فرآیند کربونیزاسیون نیز پسماندها به کوره منتقل شدند و در نهایت قابلیت آن در جذب کروم از محیط‌های آبی مورد بررسی قرار گرفت.

یکی از عوامل موثر در توانایی جذب کربن فعال، وجود تخلخل در آن است. بررسی‌های این مطالعه بر روی کربن فعال ساخته‌شده از فیلترهای سیگار، با استفاده از میکروسکوپ الکترونی نشان داد که استفاده از غلظت‌های بالاتر از سدیم هیدروکسید (NaOH)، حفرات و تخلل کربن فعال را افزایش می‌دهد. بنابراین میزان جذب نمونه نیز افزایش می‌یابد.

یافته‌های این تحقیق بیان‌گر این است که ته‌سیگارها می‌توانند به واسطه عمل کربونیزاسیون، تبدیل به کربن‌های فعال با سطح مخصوص بالا شوند و می‌توانند در فرآیند تصفیه آب استفاده شوند. با کربونیزاسیون در دمای بالا، فیلترهای سیگار تبدیل به ماده‌ای مناسب برای محیط زیست شده و معضل آلودگی آن در محیط زیست از بین می‌رود.

در روش استفاده شده در این پژوهش، ظرفیت جذب کربن فعال به دلیل استفاده از روش فعال‌سازی شیمیایی افزایش یافت، راندمان جذب نیز به دلیل کاهش pH و دما، افزایش جرم جاذب، غلظت کروم اولیه و زمان تماس افزایش یافت. بررسی‌ها نشان داد که جذب انجام‌شده همگن و یکنواخت است و جذب فیزیکی و برگشت‌پذیر است.

به گفته پژوهشگران این مطالعه، می‌توان از فیلترهای سیگار مصرف‌شده جهت تهیه کربن فعال برای زدودن فلز سنگین کروم از محلول‌های آبی استفاده کرد.

در انجام این تحقیق بهاره کوچکی چنانی، ابوسعید رشیدی و نبی‌الله منصوری پژوهشگران دانشگاه علوم تحقیقات تهران، رامین خواجوی از دانشگاه تهران جنوب و محمد اسمعیل یزدانشناس از دانشگاه یزد، مشارکت داشتند.

یافته‌های این مطالعه زمستان سال 1399 با عنوان «حذف فلز سنگین کروم از محیط‌های آبی با استفاده از کربن فعال تولید شده از فیلترهای سیگار مصرف‌ شده» در فصل‌نامه محیط زیست طبیعی زیر نظر دانشکده منابع طبیعی دانشگاه تهران، منتشر شده است.