人工智能太阳能过滤器可去除废水中 99% 的有毒染料

2025 年 8 月 7 日
由admin

印度国家科学技术研究院 (INST) 的研究人员发明了一种低成本、太阳能辅助的人工智能过滤系统,可以去除工业废水中高达 99% 的有害染料,为旁遮普邦严重的水污染以及萨特莱杰河和佛陀纳拉河的污染提供了可持续的解决方案。

莫哈里纳米科学技术研究所 (INST) 的科学家们在解决旁遮普邦水污染危机方面取得了显著进展,他们研发了一种人工智能驱动的太阳能辅助过滤系统,能够去除废水中高达 99% 的有害化学物质。鉴于萨特莱杰河持续受到污染,尤其是卢迪亚纳污染严重的佛陀努拉河等地区,每天排放 764 亿升未经处理的工业和生活污水,这项技术意义非凡。

该尖端系统专注于降解刚果红和亚甲蓝等剧毒工业染料,这些染料广泛用于纺织和制药行业。这些染料不仅会导致水变色,还会造成严重的健康风险,包括皮肤病和呼吸系统疾病。该创新的核心是一个由聚乳酸 (PLA) 制成的可生物降解的 3D 打印支架,支架表面涂有太阳能激活的催化剂铁酸铋 (BiFeO₃)。这种设计有利于压电光催化——一种结合太阳能和细微振动来激活催化剂的过程,即使在变化的天气条件下也能高效降解染料。

该系统的实验室测试表明,其对刚果红和亚甲蓝的去除率分别为98.9%和74.3%,优于许多传统的废水处理方法,这些方法通常能耗高且成本高昂,例如电化学或臭氧法。该过滤装置成本低、环保、可重复使用,且依赖可再生能源,使其成为工业废水处理的可持续替代方案。

斋浦尔接收来自100多家工厂的废水,该区域使用来自一个工业排水点的废水样本进行了现场试验,取得了令人欣喜的结果。该团队通过集成人工神经网络(ANN)进一步提升了系统性能。ANN是一种机器学习模型,能够准确预测系统在不同环境和污染物变量下的行为,预测准确率高达99%左右。

除了技术创新之外,INST 团队还与昌迪加尔大学的专家合作,以提升该系统的长期可持续性。印度科技部 (DST) 资助了该项目,研究成果已发表在高影响力期刊《纳米能源》上。研究人员预计,该技术的可扩展应用将惠及农村和城郊地区,显著减少水体中的毒性负荷。

如果旁遮普邦政府部门采用这套过滤系统,处理后的水可以安全地排入萨特莱杰河,这将标志着修复佛陀纳拉河和解决该邦更广泛的毒水危机方面迈出了重要一步。因此,这项创新有望为受工业污染困扰的地区提供经济高效、适应性强且环保的解决方案,从而改变废水管理方式。