بیوچارها به عنوان جاذب آلاینده های آلی: از عملکرد آزمایشگاهی تا چالش ها و چشم اندازهای کاربردی در دنیای واقعی

آلودگی منابع آبی به آفت کش ها به یک نگرانی جهانی تبدیل شده و توسعه فناوری های نوین برای مدیریت بحران آب را ضروری ساخته است. بیوچار (Biochar) ماده ای غنی از کربن که از طریق فرآیند گرماکافت (پیرولیز) زیست توده به دست می آید، به دلیل کارایی جذب بالا و مقرون به صرفه بودن به عنوان یک جاذب پایدار در تصفیه آب شناخته شده است. این مقاله مروری مطالعات اخیر در زمینه کاربرد بیوچار برای حذف آفت کش ها را به صورت انتقادی بررسی می کند. عملکرد بیوچار به شدت به زیست توده پیش ساز، شرایط پیرولیز، دما، زمان و استراتژی های اصلاح سطحی شیمیایی و فیزیکی بستگی دارد. مکانیسم های اصلی جذب شامل پر شدن منافذ، برهم کنش های آبگریز، پیوندهای هیدروژنی، جاذبه الکترواستاتیک و برهم کنش های π-π است. اگرچه مطالعات آزمایشگاهی امیدوارکننده بوده اند، بر اساس تحلیل ۷۶ مقاله انتقال این فناوری به کاربردهای واقعی با چالش هایی نظیر رقابت با سایر جاذب ها (مانند کربن فعال)، عدم وجود استانداردهای تولید و نیاز به ارزیابی دقیق تر اثرات زیست محیطی و اقتصادی مواجه است. مطالعات آتی باید بر بهینه سازی بیوچارها در شرایط واقعی محیطی، ارزیابی اقتصادی، فرآیند و توسعه روش های اصلاح سبزتر تمرکز کنند تا کاربرد گسترده و پایدار این فناوری در تصفیه آب تضمین شود.

کلیدواژه ها:

بیوچار ، جذب سطحی ، آفت کش ها ، تصفیه آب ، فناوری های زیست محیطی ، پیرولیز