العلماء يبتكرون مادة زهيدة الثمن لمعالجة المياه الجوفية

تم تصميم مادة نانوية لتنقية المياه الجوفية التي توفر إمدادات مياه الشرب من قبل علماء من الجامعة الوطنية الروسية للبحوث التكنولوجية “ميسيس” National University of Science and Technology (MISiS) ضمن قوام فريق علمي دولي.

المادة الجديدة بحسب تأكيد الباحثين، أكثر كفاءة بثلاث مرات من المواد المثيلة الأخرى، وتتطلب طاقة للإنتاج أقل 100 مرة من المعتاد. تم نشر النتائج في مجلة الهندسة الكيميائية البيئية.

في هذ الصدد أشار خبراء جامعة “ميسيس” في NUST MISIS أن المياه من المصادر الجوفية في روسيا ورابطة الدول المستقلة والعديد من البلدان الأخرى تحتوي غالباً على 100-200 مرة من الحديد والمنغنيز أكثر مما تسمح به المعايير الصحية. وبالتالي فإن التسمم بهذه المعادن يؤدي إلى تعطيل عمل الجهاز العصبي والكبد والجهاز الهضمي ويمكن أن يؤدي إلى الإصابة بالسرطان والأمراض الخطرة الأخرى.

وأوضح العلماء أنه من أجل التخلص من المعادن الذائبة الزائدة، يجب أن تتأكسد إلى أشكال غير قابلة للذوبان. ومع ذلك هناك مجموعة كبيرة من المواد الخاصة بتنقية المياه متوفرة في أيامنا هذه، لكنها كلها باهظة الثمن، وتقنيات إنتاجها معقدة وتضر بالبيئة بشكل كبير.

اكتشف المتخصصون في مركز أبحاث “المواد النانوية الخزفية الإنشائية” التابع لجامعة “ميسيس” -NUST “MISiS” مع زملائهم الباحثين طريقة جديدة للحصول على مواد التصفية لتنقية المياه من المعادن، والتي بحسب رأي العلماء، تفوق المواد المثيلة من جميع النواحي.

وفي هذا الاطار أشار دميتري موسكوفسكيخ، مدير مركز أبحاث المواد النانوية الخزفية الإنشائية في جامعة “ميسيس” “MISiS”، قائلاً:

“قمنا من خلال حامض النيتريك بإذابة الرواسب المحتوية على الحديد المأخوذة من محطات إزالة الحديد من الماء، وبعد ذلك تم نقع حبيبات معدن السيليكات – “شاموت” المقاوم للحرارة بالمحلول الناتج. ثم تم وضع الحبيبات في فرن مسخن مسبقاً حيث تم التكاثر الذاتي للتركيب الطارد للحرارة. وهذه الطريقة تتيح الحد من استهلاك الطاقة مقارنة بالمواد المثيلة بأكثر من 100 مرة، وتقليل استهلاك الكواشف بنسبة تصل إلى 10 مرات”.

بعد هذا التحديث تتشكل عناصر نانوية من أكسيد الحديد على سطح “شاموت”، التي تساهم في الأكسدة النشطة للحديد والمنغنيز الموجودة في المياه. وبحسب تأكيد الباحثين، فإن المواد التي تم الحصول عليها أكثر فعالية 3.5 مرة من المواد المستخدمة اليوم في محطات معالجة المياه.
كما أظهر العلماء إمكانية استخدام النفايات الصناعية كمصدر لـ”شاموت” وكمصدر للمعادن لطلاء النانو. حيث أكد خبراء جامعة “ميسيس” NUST MISIS أنه لا توجد منتجات ثانوية سامة أثناء تصنيع المواد.

ويتابع الباحث فالنتين رومانوفسكي، قائلاً: “يمكن أن تكون التكنولوجيا الجديدة بمثابة أساس لإنشاء طبقات متعددة الوظائف من أجل إزالة فعالة للمواد السامة الأخرى من المياه الجوفية ومكافحة الحشف الحيوي. وهذه التكنولوجيا الجديدة سوف تضمن الجودة العالية للمياه في شبكة إمدادات مياه الشرب ويقلل من استخدام الكلور لتطهيرها”.

وقد شارك في هذه الدراسة أيضاً باحثون من معهد الكيمياء العامة وغير العضوية في بيلاروسيا، وجامعة فيرجينيا الأمريكية، وجامعة إسطنبول التركية، وجامعة ليمريك الأيرلندية، والمعهد الملكي للتكنولوجيا في السويد.

المصدر: وكالات