إختراع جديد من “الجرافين” يحول مياه البحر العكرة إلى مياه صالحة للشرب في خطوة واحدة!

قام علماءٌ من أستراليا، مستخدمين نوعاً من “الجرافين” يدعى “جرافير”، بصنع مرشح مياه قادر على تحويل مياه البحر شديدة التلوث إلى مياه صالحةً للشرب في خطوةٍ واحدةٍ فقط.

تلك التقنية يمكن أن تستخدم لتوفير مياه صالحة للشرب، بتكلفة قليلة، لمناطق العالم التي لا تملك مصدر لها.

قال المؤلف الرئيسي دونغ هان سيو “ثلث سكان العالم تقريباً، حوالي 2.1 مليار شخص، لا يملكون مياه شرب آمنة و نقية.”

“نتيحةً لذلك، يموت الملايين – معظمهم من الأطفال- بمرض مرتبط بإمدادات المياه غير الكافية، الصرف الصحي، والنظافة الشخصية كل عام. لقد وجدنا، في “الجرافير”، مرشحاً ممتازاً لتنقية المياه.”

“يمكن لهذا المرشح إستبدال العمليات المعقدة والمستهلكة للوقت والمتعددة المراحل المطلوبة حالياً بخطوة واحدة.”

الجرافير، المعد بواسطة باحثون في منظمة الكومنولث للبحوث العلمية والصناعية (CSIRO)، هو شكل من أشكال الجرافين ولكن يضاف إليه زيت فول الصويا.

الجرافين – مادة كربونية فائقة القوة، بسُمك ذرة واحدة – قد يوصف بأنه مادة فائقة، لكنه يعد مكلفًا نسبيًا لينتج، مما حد من استخدامه في التطبيقات الأوسع نطاقًا.

يعد الجرافير أرخص وأبسط في الإنتاج من أساليب تصنيع الجرافين التقليدي، مع الحفاظ على خصائص الجرافين.

واحدة من تلك الخصائص هي “الهيدروفوبيا”، وهي خاصية تجعل الجرافين يصد الماء.

لتحويله إلي مرشح، طور الباحثون طبقة رقيقة من الجرافين تحتوي علي قنوات نانوية مجهرية؛ تسمح هذه القنوات بمرور الماء، و تمنع مرور الملوثات الأكبر ذات الجزيئات الكبيرة.

ثم قام الفريق بإضافة الطبقة الجديدة على غشاء ترشيح مياه تجاري قياسي لإجراء بعض الاختبارات.

عند إستخدامه منفردًا، يصبح غشاء ترشيح المياه مغطى بالملوثات، مما يؤدي إلى سد المسام التي تسمح للمياه بالمرور. وجد الباحثون أنه خلال اختباراتهم باستخدام مياه ميناء سيدني الملوثة للغاية، كان معدل تنقية المياه لغشاء ترشيح المياه العادي -بدون طبقة الجرافين- النصف.

ثم تمت إضافة الجرافين إلى المرشح. وجد الفريق أن المرشح المركب فحص المزيد من الملوثات – 99 في المائة منهم – أسرع من المرشح التقليدي. و قال الباحثون أنه استمر في العمل حتى عندما كان مغطىً بالملوثات.

يلغي ذلك خطوةً كاملةً من أساليب الترشيح الأخرى – إزالة الملوثات من الماء قبل تمريره عبر الغشاء لمنعها من تغطيته.

تلك، هي نتيجة مماثلة للتي وجدت العام الماضي، حيث كانت المسام الضئيلة في مرشح الجرافين قادرة على منع الملح في مياه البحر من المرور – والسماح للمياه بالمرور أسرع.

يقول سيو “تلك التقنية يمكن أن تخلق مياه شرب نظيفة، بغض النظر عن عكارتها، في خطوة واحدة.”

“كل ما هو مطلوب هو الحرارة، الجرافين، غشاء مرشح، ومضخة مياه صغيرة. نأمل أن تبدأ التجارب الميدانية في مجتمع عالمي نامٍ في العام المقبل.”

أخيراً، يعتقد الباحثون أن التقنية يمكن أن تستخدم في ترشيح المياه المنزلية وحتى علي مستوى المدينة، فضلاً عن معالجة مياه البحر و المياه الصناعية المستعملة.

ترجمة: محمد صلاح

المصادر: 1