محققان دانشگاه ایلینویز (UI) دستگاهی را توسعه داده‌اند که با استفاده از الکترود‌های پلیمری تخصصی می‌تواند آرسنیک موجود در آب را بیش از ۹۰ درصد تصفیه و کاهش دهد، در حالی که تقریباً ۱۰ برابر انرژی کمتری مصرف می‌کند.

دستگاه با ادغام مراحل جداسازی و واکنش آلاینده‌ها در یک واحد با یک سلول الکترو کاتالیزوریو با استفاده از پلیمر‌های فعال ردوکس کار می‌کند، هنگامی که آب آلوده وارد دستگاه می‌شود، نخستین الکترود پلیمری آرسنیت را به صورت انتخابی محدود می‌کند و آن را به الکترود پلیمری دیگر می‌فرستد، جایی که از دو الکترون آن جدا شده یا اکسیده می‌شود تا آرسنات تشکیل شود؛ سپس آب خالص دستگاه را ترک می‌کند و زباله‌های آرسنات برای دفع بیشتر متمرکز می‌شوند.

شیائو سو، استاد مهندسی شیمی و بیومولکولار در ایلینویز گفت: «این روند از واکنش‌های الکتروشیمیایی استفاده می‌کند، بنابراین دستگاه برای اجرا نیاز به برق زیادی نیاز ندارد و امکان استفاده مجدد از الکترود‌ها را فقط بر اساس پتانسیل الکتروشیمیایی فراهم می‌کند».

محققان گفتند، علاوه بر بهبود پایداری و بهره وری انرژی، این روش الکتروشیمیایی دارای مزایایی برای استقرار میدان است، کاربران می‌توانند دستگاه را با استفاده از پنل‌های خورشیدی در مناطقی که برق کمیاب است، مانند بخش‌هایی از روستا‌های بنگلادش، کشوری که بیش از ۶۰ درصد از مردم تحت تأثیر آب آلوده به آرسنیک هستند، به کار گیرند.

قبل از آماده شدن دستگاه برای اجرای در دنیای واقعی، چالش‌هایی وجود دار. سو خاطرنشان کرد: «ما باید پایداری الکترود‌ها را افزایش دهیم».

وی گفت: ما برای ساخت الکترود‌ها از مواد بسیار تخصصی و پیشرفته استفاده می‌کنیم؛ با این حال باید اطمینان حاصل کنیم که آن‌ها را طراحی م کنیم تا نه تنها برای آرسنیک بسیار مثمرثمر باشند بلکه بسیار پایدار و مقاوم باشند به طوری که نیازی به تعویض آن‌ها نباشد.

رسنیک یکی از عناصر تشکیل دهنده طبیعی است که بصورت گسترده‌ای در پوسته زمین توزیع یافته است و همچنین مقادیر جزئی نیز در کالا‌های روزمره زندگی یافت می‌شود، این عنصر معمولا بصورت ترکیباتی با اکسیژن، کلرین یا گوگرد‌ها که عموما شامل ترکیبات غیرآلی ارسنیک است، وجود دارد؛ آرسنیک موجود در آب این یک مسأله جهانی است و بیش از ۲۰۰ میلیون نفر در ۷۰ کشور جهان را تحت تأثیر خود قرار می‌دهد.

این یافته‌ها، در وب سایت UI و در ژورنال Advanced Material منتشر شده است.