«مکانیسم جداسازی غشایی» در گیاهان، امکان نگهداری منابع و مواد مفید و همچنین تفکیک مواد نامفید را فراهم می‌کند. این مکانیسم ویژه، گیاه را قادر به تشخیص ماده مفید از نامفید در محلول خاک می‌سازد. از این‌رو، مشاهده چنین ساز و کاری در گیاهان می‌تواند الهام بخش «فناوری‌های جداسازی غشای صنعتی» باشد.

پساب‌ها و زباله‌ها به عنوان تهدید و خطری زیست محیطی به شمار می‌روند. توسعه شهرها و گسترش صنایع را می‌توان از جمله علل افزایش فاضلاب‌ و پسماند دانست. از این‌رو، در چند دهه اخیر، تصفیه، بازیافت و مکانیسم این دو، موضوعی حائز اهمیت است. در کشورهای توسعه یافته، تصفیه پساب و بازیافت زباله با اهداف مختلفی از جمله جلوگیری از آلودگی آب و خاک، حفظ محیط زیست و اکوسیستم‌های طبیعی، تولید کود طبیعی، تولید انرژی و کنترل و کاهش عوامل بیماری زا انجام می‌شود.  

با علم و آگاهی بر اینکه فاضلاب‌ و زباله خطری زیست محیطی محسوب می‌شوند، Caitlin Byrt، استاد دانشگاه استرالیا می‌گوید: «فاضلاب جهان حاوی منابع درهم ریخته‌ای است که بسیار ارزشمند هستند، کشف چگونگی استخراج کارآمد مواد معدنی، فلزات و مواد مغذی ارزشمند از فاضلاب و در عین حال حفظ خواص آن‌ها، چالش بزرگی است که پژوهشگران با آن مواجه هستند.»

در این راستا، پژوهشگران به تازگی در مقاله‌ای با عنوان "Molecular membrane separation: plants inspire new technologies"، گیاهان را به‌عنوان منبعی الهام بخش در «فناوری‌های بازیافت زباله و تصفیه فاضلاب» معرفی کرده‌اند.   

بر اساس این مقاله، گیاهان قادر هستند املاح و مواد مغذی مورد نیاز خود را از محلول خاک اطراف خود برای رشد و تکثیر جذب کنند. در این فرآیند، بدست آوردنِ آب و مواد مغذی شامل جذب عناصر مطلوب و نامطلوب از محلول خاک و سپس جداسازی مواد و منابع مفید از مواد نامفید می‌شود.  

ممکن است عناصر مطلوب و نامطلوب در محلول خاک دارای خواص شیمیایی مشابهی مانند اندازه و بار باشند اما گیاهان از «مکانیسم های جداسازی غشایی» برای تمایز میان مولکول‌های مختلف که خواص شیمیایی مشابهی دارند استفاده می‌کنند. درواقع، «مکانیسم جداسازی غشایی» امکان توزیع یا نگهداری منابع و مواد مفید و همچنین تفکیک مواد نامفید را فراهم می‌کند. این مکانیسمِ ویژه، گیاه را قادر به تشخیص ماده مفید از نامفید در محلول خاک می‌سازد. در نتیجه، هماهنگی چنین مکانیسمی در میان بافت‌های مختلف گیاه، انواع سلول‌ها و غشاهای زیر سلولی، به شکل موثری بر روی تغذیه گیاه، تحمل شرایط محیطی و مدیریت انرژی تاثیر می‌گذارد.

به عبارتی، «مکانیسم‌های جداسازی غشایی» در گیاهان باعث فرآیند جداسازی تخصصی می‌شود. مشاهده چنین ساز و کاری در گیاهان می‌تواند الهام بخش «فناوریهای جداسازی غشای صنعتی» باشد و به عبارت دیگر دانش به دست آمده از مطالعه گیاهان می‌تواند به پیشرفت فناوریهای جداسازی دقیق کمک کند. فناوری‌های جداسازی، عبارت است از جذب منابع از زباله‌های صنعتی و حرکت به سوی اقتصاد سبز.

در برنامه محیط زیست ملل متحد(UNEP)، اقتصاد سبز را چنین تعریف می‌کنند: اقتصادی است که در سایه عدالت اجتماعی و زندگی انسان‌های پیشرفته پدید می‌آید، در حالی که در آن خطرها و آسیب‌های زیست‌ محیطی در کمترین میزان ممکن است. اقتصاد سبز یک اقتصاد یا توسعهٔ اقتصادی است که بر اساس توسعه پایا و آگاهی از اقتصاد بومی بنا نهاده شده‌ است. این نوع اقتصاد با هدف کاهش خطرات محیطی از اهمیت زیادی برخوردار است.  

از این جهت، دانشمندان دانشگاه ملی استرالیا(ANU) از گیاهان الهام می‌گیرند تا تکنیک‌های جدیدی را برای جداسازی و استخراج مواد معدنی، فلزات و مواد مغذی ارزشمند از پساب‌های غنی از منابع ایجاد کنند. در واقع، این محققان در حال تطبیق «مکانیسم‌های جداسازی غشایی گیاهان» هستند تا بتوان این مکانیسم را در فناوری‌های بازیافت پسماندها به کار گرفت. این رویکرد راه حلی پایدار به منظور کمک رساندن به مدیریت منابع مورد نیاز و در راستای امنیت غذایی، انرژی و آب جهان است؛ راه حلی که با ارائه روشی برای بازیافت و استفاده مجدد از منابع فلزی، معدنی و مواد مغذی ارزشمند از پسماندهای مایع انجام می‌شود.

این فناوری می تواند برای طیف وسیعی از صنایع مانند کشاورزی، آبزی پروری، نمک زدایی، بازیافت باتری و معدن سودمند باشد. همچنین می‌تواند به شرکت‌ها کمک کند تا با ایجاد راهی برای تصفیه و بازیافت، رویکرد خود در مورد نحوه برخورد با زباله‌ها و فاضلاب‌ها را بازنگری کنند. این تحقیق همچنین پیامدهایی برای مناطق مستعد سیل و خشکسالی در سراسر دنیا دارد.

بر اساس تحقیقات تخمین زده می‌شود که فاضلاب جهانی کشور استرالیا دارای سه میلیون متریک تن فسفر، ۱۶.۶ میلیون متریک تن نیتروژن و ۶.۳ میلیون متریک تن پتاسیم است. در نتیجه، بازیابی این مواد مغذی از فاضلاب می‌تواند ۱۳.۴ درصد از تقاضای جهانی کشاورزی برای این منابع را جبران کند. همچنین مولکول‌های آمونیاک و هیدروژن از جمله مولکول‌های دیگری هستند که در فاضلاب‌ها وجود دارند و این مولکول‌ها می‌توانند برق ۱۵۸ میلیون خانوار را تأمین کنند.

به گزارش ایسنا، این روزها، با آگاهی از مخاطرات عصر صنعتی، به جای تلاش برای نابودی عوامل خطرساز محیط زیست، می‌توان از آن‌ها در جهت تولید انرژی سبز (پاک) بهره برد. از این‌رو، در کشورهای توسعه یافته فرآیند تولید انرژی از زباله‌ها و پسماندها با صرفه اقتصادی بسیار، جایگزین مناسبی برای تولید انرژی و نیز تولید کود طبیعی شناخته شده و می‌توان گفت این راهکار در صنایع مختلفی از جمله کشاورزی، آبزی پروری، نمک‌زدایی، و معدن مفید واقع شده است.

انتهای پیام