استخراج فلزات سنگین، هیدروکربن ها و فلزات رادیواکتیو از فاضلاب صنعتی بسیار دشوار است. محققان معمولاً بر روی تمیز کردن و تصفیه فاضلاب تمرکز می کنند تا از ورود این آلاینده ها به محیط زیست و آسیب رساندن به اکوسیستم ها جلوگیری کنند. با این حال، یک تیم تحقیقاتی از دپارتمان علم و فناوری میزوری روشی را طراحی کرده اند که نه تنها می تواند فلزات سنگین را از فاضلاب خارج کند، بلکه بازیابی مواد شیمیایی مورد استفاده و استفاده مجدد از فلزات استخراج شده را نیز ترویج می کند.
دکتر مثنی الدهان، استاد برجسته مهندسی شیمی و بیوشیمی در دانشگاه صنعتی میزوری و دانشگاه کوسای جعفر اومادی، سیستمی را توسعه داده است که آلاینده ها را بیش از ۱۰ برابر کارآمدتر از روش های موجود جمع آوری می کند. ثبت اختراع روش وارد مرحله تأیید نهایی شده است. ثبت اختراع می افزاید: نانوذرات و مایعات یونی به منظور افزایش غشای مایع اولسیون (ELM) فرایند استخراج. این فناوری استخراج و سلب آلاینده های مبتنی بر آب را به یک مرحله ترکیب می کند.
این اولین بار است که نانوذرات و مایعات یونی با هم ترکیب می شوند تا استخراج و بازیابی فلزات سنگین و هیدروکربن ها را در زمان کوتاه تری بهبود بخشند، یا آن ها را از فاضلاب و آب خارج کنند. تقویت جداسازی فلزات سنگین می تواند کاربردهای تجاری گسترده ای داشته باشد. این رویکرد موثرتر و مقرون به صرفه تر است، و همچنین ممکن است کل اکوسیستم منطقه ای را از مواد شیمیایی مضر محافظت کند.
فلزات سنگین و هیدروکربن ها معمولاً در آبریز از آفت کش ها، نفت، انرژی و صنایع پتروشیمی و صنایع معدنی یافت می شوند. هنگامی که در محیط آزاد می شوند، این ترکیبات در زنجیره غذایی تجمع خواهند یافت و همچنان در طبیعت وجود خواهند داشت که ممکن است مشکلات بهداشتی را برای حیوانات و گیاهان به ارمغان بیاورد.
در فرایند استخراج از نانوذرات مغناطیسی استفاده می شود. نانوذرات مغناطیسی را می توان بازیافت و دوباره مورد استفاده قرار داد که البته برای فرایندهای صنعتی اقتصادی تر است.
فرایند فعلی استاندارد elm در طول استخراج فلز گسترش می یابد و می شکند. پایداری فرایند جداسازی را می توان با اضافه کردن ترکیبی از نانوذرات و مایعات یونی بهبود بخشید.
این ثبات برای تحول مؤثر در مقیاس صنعتی ضروری است. با استفاده از این ترکیب نانوذرات و مایعات یونی برای بالا بردن فرایند جداسازی و بهبود ثبات elm، می توان این فرایند را از دسته ای به کار مداوم تبدیل کرد و به کاربردهای تجاری و صنعتی در مقیاس بزرگ اعمال کرد. تصفیه موثر آب و استفاده مجدد بالقوه از آلاینده های حذف شده به ویژه فلزات سنگین نیز می تواند روندهای تحقیقاتی جدیدی را در زمینه مهندسی شیمی ترویج کند.