تولید ثروت از زباله

حل مشکلات زیست محیطی معمولاً به معنای پاک کردن آلودگی‌هائی است که مردم ایجاد کرده‌اند، اما مهندسان روز به روز بیشتر به ابداع فرآورده‌ای پر ارزش از زباله‌ها و آلاینده‌ها علاقه‌مند می‌شوند. به گفته آن‌ها «آشغال‌های یک نفر ثروت دیگری است»، پژوهشگران اینک چند راه را برای تهیه فرآورده‌های مفید از زباله در صنعت و کشاورزی، و نیز ترمیم خاک، آب و هوای آلوده نشان داده‌اند

آلودگی هوا

یک مشکل زیست محیطی که دانشمندان سعی دارند حل کنند، مشکل انتشار اکسید دوکربن است که موجب تغییرات اقلیمی می‌شود. پژوهشگران روندی را دنبال می‌کنند که قادر است اکسید دوکربن را بگیرد و به مواد شیمیائی مفید تبدیل کند، مانند متانول – که می‌تواند برای ساختن سلول‌های سوخت به کار رود – یا اُوره، که از آن به عنوان یک حلال در صنعت شیمی، در کود نیتروژن و در اسید لاکتیک، که می‌تواند به عنوان ماده‌ای جهت جلوگیری از فاسد شد غذا به کار برود، استفاده می‌شود.

اکسید دو کربن همچنین می‌تواند گرفته شود و به میزان کم برای رشد جلبک  دریائی مورد استفاده قرار گیرد.

ألودگی آب

فاضلاب – آنچه ما از خانه‌های‌مان، ادارات یا محل‌های دیگر بیرون می‌ریزیم – محتوی تاکسین و آلاینده‌های اورگانیک است که سامانه‌های پالایش آن‌ها را پیش از آن‌که بتواند به سیستم‌های طبیعی آب مانند رودخانه‌ها و اقیانوس برسد جمع می‌کند. با این‌حال، پژوهشگران سعی دارند این ماده اورگانیک را به چیزی مفید تبدیل کنند. فسفر و نیتروژن مواد غذایی اساسی خاک است که در فاضلاب پیدا می‌شود و می‌توان آنرا به عنوان کود به کشتزارها باز گرداند.

پژوهشگران همچنین به سازواره‌ها و ارگانیسم‌های ذره بینی آموختند آلاینده‌های اورگانیک سمی را که در فاضلاب یافت می‌شود برای تولید برق از آن‌ها تجزیه کنند. سلول‌های سوخت میکربی علاوه بر پاک کردن آب، تأسیسات پالایش فاضلاب را به باطری‌های عظیمی برای انرژی سبز تبدیل می‌کنند، در حالی که باکتری‌هایی که به گونه الکتریکی و شیمیایی فعال می‌شوند مواد اورگانیک را ضعیف می‌کنند و الکترون‌هایی را که جریان برق ایجاد می‌کنند رها می‌سازند.

آلودگی خاک

چگونگی آلوده شدن خاک با عناصر فلزی سنگین موضوعی است که پی بردن به آن دشوار می‌نماید. معمولاً، تنها راه حل این است که خاک آلوده را برداشت و آنرا در گورستان زباله انبار کرد. حتی در این صورت، آلاینده‌ها می‌تواند از خاک نشت کند و وارد منابع آب زیرزمینی شود و به گیاهان و فرآورده‌های غذایی، که آب را در جریان رشد جذب می‌کند نفوذ کند. یک مدل گزینه‌ای ترکیبی از phytoremediation و پالایش زیستی را شامل می‌شود.

پالایش زیستی به این معناست که توده‌های زنده- مانند ضایعات غذا و باقی مانده‌های گیاه در کشاورزی برای تولید کالاهای پرارزش پردازش شود. فیتورمدی‌ایشن، با استفاده از گیاهان برای بیرون کشیدن فلزات از خاک آلوده، آلودگی زیست محیطی را پاک می‌کند. به همان شیوه‌ای که یک گل رز سفید رنگ غذائی قرمز را از آب رنگین جذب می‌کند و گلبرگ‌های قرمز می‌سازد.

بوته سرخس چینی قادر است آرسنیک را در جریان رشد جمع کند و می‌تواند برای تمیزکردن ناحیه آلوده با ارسنیک، مانند زمین اطراف معادن سابق در کورنول و دوون به کار رود. فیتورمدی‌ایشن می‌تواند به بازیافت عناصر زمین و فلزات پر ارزش از آلوده‌ترین مناطق جهان مانند شهر گویی یا در چین، که به دلیل انباشت ضایعات برقی به شدت آلوده شد، کمک کند.

با کشت گیاهان دارای انباشت‌های فلزی در سلول‌هایشان، مواد فلزی می‌تواند از محیط زیست برداشته شود.‌ توده زنده گیاهی سپس می‌تواند برای بازیافت فلزات جهت استفاده در تولید انرژی، سوخت یا مواد شیمیایی‌ صنعتی، پردازش شود و هزینه این روند را نیز تأمین کند.

مهندسان محیط زیست از اندیشه و تخیل خود برای پاک کردن محیط زیست و همزمان تولید ثروت استفاده کنند. در حالی‌که وضعیت محیط زیست ما روز به روز بدتر می‌شود، ما به تفکر خلاقه حتی بیشتری نیاز داریم.