نقرن العلم بالتنمية عبر الأخبار والتحليلات

القائمة إغلاق

23/08/20

تحويل الملح الأجاج إلى عذب فرات تحت جنح الظلام

Desalination competition
حقوق الصورة:Panos

نقاط للقراءة السريعة

  • استخدام تقنية صديقة للبيئة ورخيصة لإعذاب المياه
  • النهج المتبع فيها قد يضعنا على طريق الاستدامة وتوفير الطاقة
  • باستثمار قدرة بنى فلزية عضوية على التقاط ملح الماء تحت جنح الظلام

أرسل إلى صديق

المعلومات التي تقدمها على هذه الصفحة لن تُستخدم لإرسال بريد إلكتروني غير مرغوب فيه، ولن تُباع لطرف ثالث. طالع سياسة الخصوصية.

[القاهرة] نجح فريق بحثي في تخليص الماء من الملح، بتقنية جديدة تستغل خواص مواد تخليقية ذات بنى فلزية عضوية معروفة بقدرة أسطحها على امتزاز الموائع.

توسم الفريق القدرة على امتزاز الملح من الماء في هذه المواد، فعمد إلى تحضير مركب ذي هيكل فلزي عضوي جديد، ينتمي إلى فئتها، ويتسم بالاستجابة للظلمة والضوء، واستخدم تقنيةً للاستفادة منه في إعذاب الماء المالح.

وبتجربة المركب PSP-MIL-53 الذي حضره الباحثون، أعذبت التقنية الماء المالح في أقل من نصف ساعة، على نحو أكثر استدامة، وصديق للبيئة، ومنخفض التكلفة مقارنةً بالتقنيات المستخدمة حاليًّا.

يوضح وانتنج وانج، الباحث بقسم الهندسة الكيميائية في جامعة موناش بأستراليا، والباحث الرئيسي في الدراسة: ”البنى التي تعتمد تقنيتنا الجديدة عليها مكونة من مادة مازة.. وقدرتها على الامتزاز عالية“.

وهذه البنى ”قابلة للتجدد؛ إذ يعاد استخدامها بتعريضها لأشعة الشمس لمدة 4 دقائق فقط“، في عملية عكسية تدعى الانتزاز، تلفظ  فيها ما امتزته من ملح، لتصير جاهزةً للاستخدام مرةً أخرى.

تتميز تلك البنى كذلك بمساحة سطح كبيرة، ومسامية عالية، ما يزيد من كفاءتها.

استخدم الباحثون في الدراسة المنشورة بدورية ’نيتشر ساستينابلتي‘ يوم 10 أغسطس الجاري، ملح الطعام مذابًا في ماء بتركيز 2233 جزءًا من المليون، وفي غضون 30 دقيقة من البقاء في الظلام أو تحت ضوء الأشعة فوق البنفسجية، وصل تركيز الملح في الماء إلى 500 جزء في المليون.

المعايير القياسية للمياه الصالحة للشرب وفق منظمة الصحة العالمية، أقل من 600 جزء في المليون.

وباستخدام كيلوجرام واحد من البنى التي طورها الباحثون تمكنوا من إعذاب 140 لترًا من المياه المالحة.

يشير وانج إلى أن تلك التقنية لا تحتاج إلى المعالجة بالكلور أو التنظيف الكيميائي للأغشية كما هو الحال في طرق الإعذاب الأخرى، ما يجعلها صديقةً للبيئة، كما أنها أكثر كفاءةً في استخدام الطاقة مقارنةً بالتقنيات الحالية، مثل التقطير، والتناضح العكسي.

ويؤكد وانج: ”تستخدم التقنية الجديدة كميةً قليلةً للغاية من الطاقة، وذلك لضخ المياه واستخدام إضاءة الغرفة في أثناء الليل، والتي تعادل 0.11 وات في الساعة لكل لتر مياه“.

تحتاج عملية إعذاب المياه بالتناضح العكسي، من أجل تزويد 300,000 منزل بمياه صالحة للشرب إلى كمية من الوقود تكفي لطيران طائرة ركاب عملاقة، وهي كمية مكلفة للغاية، لا يقدر عليها سوى الدول الغنية، التي يتوافر لديها النفط مثل دول الخليج.

وثمة أنظمة موفرة للطاقة عند الاستخدام، لكنها شديدة الاستهلاك للطاقة عند التجدد.

أما التقنية الجديدة فهي تجمع الحُسنيين، بتوفير الطاقة عند الاستخدام ولدى التجدد.

تبدو التقنية ”واعدة“ من وجهة نظر محمد الكردي، المدير المشارك لمركز علوم المواد بمدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا، في مصر، لا سيما لدول المنطقة التي تعاني شحًّا مائيًّا كبيرًا.

وللأسف، لا يزال شخص من بين ثلاثة أشخاص لا يستطيع الوصول إلى مياه شرب آمنة حول العالم، وفق تقرير مشترك أعدته منظمة الصحة العالمية، ومنظمة الأمم المتحدة للطفولة (اليونيسف) عام 2019.

وتُعد منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا من أشد المناطق معاناة، حيث يعاني 60% من سكانها من صعوبة بالغة في الوصول إلى المياه الصالحة للشرب.

ومع ذلك، يقول الكردي: ”لا تزال هناك بعض التحديات أمام تلك التقنية، يجب معالجتها، وهي متعلقة بقدرة الامتزاز مقارنةً بالتقنيات الأخرى، واستقرار دورات تجديد البنى المعدنية“، بالإضافة إلى اختبارها على المستوى التجاري من حيث التكلفة.

وعن ملاءمة التقنية لدول المنطقة يقول الكردي لشبكة SciDev.Net: ”يجب اختبار التقنية باستخدام ظروف المنطقة من: درجة ملوحة المياه، وقوة ضوء الشمس، والرطوبة، وما إلى ذلك، من أجل تقييم قابليتها للتطبيق في منطقتنا“.

يرى وانج أن التقنية ”مناسبة أكثر للتطبيق على نطاق صغير، في المجتمعات النائية على سبيل المثال“.

ويستطرد: ”ما زلنا في المرحلة الأولى من الدراسة، ونأمل أن نتمكن من زيادة الإنتاج وإجراء التجارب الميدانية في المستقبل القريب“.

ويرى الكردي أن الخطوة الأكثر أهميةً هي تطوير التقنية المقترحة واختبارها على مستوى أكبر؛ من أجل تقييم أدائها في بيئة صناعية واقعية للاستخدام والتسويق على مستوى تجاري.

ويؤكد الكردي: ”تفتح هذه الدراسة آفاقًا جديدة للباحثين، خاصة من منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا؛ لاستكشاف تقنيات مماثلة لإعذاب المياه، فضلًا عن تحسين الوضع الحالي في محاولة للوصول إلى أداء أفضل“.

تنتج محطات الإعذاب بمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا ما يقرب من 50% من المياه المحلّاة في العالم.

  

هذا الموضوع أنتج عبر المكتب الإقليمي لموقع SciDev.Net بإقليم الشرق الأوسط وشمال أفريقيا

Trust-Logo-Stacked