Close ad

مواد مبتكرة نانومترية لتنقية المياه وإزالة الملوثات

23-11-2023 | 13:19
مواد مبتكرة نانومترية لتنقية المياه وإزالة الملوثاتتنقية مياه الشرب
سحر فاوى
بوابة الأهرام الزراعي نقلاً عن

أصبح الحصول على مصادر جديدة للمياه ضرورة ملحة، للتغلب على مشكلة ندرة المياه التى تواجه معظم دول العالم، مما يعظم دور الأبحاث التى تقدم حلولاً فعالة لهذه المشكلة، باستخدام تقنيات مثل تحلية مياه البحر، ومعالجة وإعادة استخدام مياه الصرف الصحى والصناعى، واستخراج المياه من الهواء المشبع بالبخار...إلخ.

موضوعات مقترحة

وقد قام الدكتور جمعة سند الأستاذ المساعد بقسم الكيمياء -كلية العلوم بجامعة الأزهر، بإجراء العديد من الدراسات والبحوث العملية فى مصر وماليزيا، حول إيجاد مواد مبتكرة نانومترية، لديها القدرة على تنقية المياه وإزالة الملوثات منها، أسهمت فى تطوير أنظمة تنقية المياه بطرق بسيطة وغير مكلفة، وكان نتيجتها حصوله على جائزة أرسكوا فى تنقية المياه عام 2022 .

ومن بين هذه التقنيات؛ تقنية معالجة مياه الصرف الصحى، التى تعتبر واحدة من أسهل التقنيات وأقلها تكلفة، نظراً لسهولة تنفيذها، وإمكانية إنتاج كميات كبيرة من المياه المعالجة والصالحة للاستخدام، ومن بين أكثر التقنيات استخداماً هى تقنية الامتزاز، التى تتضمن امتزاز المواد الضارة الموجودة فى مياه الصرف على سطح مواد نانومترية حديثة وفعالة.

وتعتمد عملية الامتزاز بشكل كبيرعلى المساحة السطحية للمواد الممتصة، وعلى وجود مجموعات وظيفية على سطحها تسهل ترابط جزيئات المادة الممتصة، لذلك تلعب المواد النانومترية الحديثة دوراً حيوياً فى هذه العملية.. على سبيل المثال، يُعتبرالجرافين مادة مهمة، حيث يتميز بمساحة سطحية عالية جداً، ويمكن تحضيره بشكل مسامى عبر طريقة التجفيف الجاف.

وقد أظهرت الأبحاث أن أكسيد الجرافين يتألف من رقائق تمتلك مساحة سطح عالية وكثافة عالية من المجموعات الأكسجينية على حوافها، مما يوفر مزيداً من مواقع الامتزاز ومراكز نشطة لامتزاز أيونات المعادن الثقيلة مثل الحديد، وبالتالى، يمكن استخدام أكسيد الجرافين بنجاح لإزالة أيونات الحديد، وذلك لجعلها مادة مثالية فى معالجة المياه.

بالإضافة إلى ذلك، هناك مواد نانوية أخرى مثل أكسيد الكوبالت الموزع فى مصفوفة من السيليكا، والتى أظهرت قدرة عالية على إزالة صبغة أزرق الميثيلين من مياه الصرف الصناعى، وأيضاً هناك مواد كربونية مُنشَّطة من مخلفات زراعية أثبتت قدرتها على إزالة كبريتيد الهيدروجين من المياه البترولية.

تجدرالإشارة إلى أن الدراسات أكدت أن المواد النانومترية الحديثة تمتلك قدرة عالية على إزالة الملوثات مثل الصبغات وأيونات المعادن من المياه، وبالتالى يمكن إعادة استخدام المياه فى مجموعة متنوعة من الأغراض، بما فى ذلك الزراعة.

يذكر أنه تم إدراج الدكتور جمعة فى قائمة جامعة ستانفورد لأفضل 2% من العلماء فى العالم، فى الأعوام 2020- 2021- 2022.

كلمات البحث
اقرأ أيضًا: