قام علماءٌ من أستراليا باستخدام نوعٍ من الغرافين – (Graphene) يُدعى غرافير – (Graphair) لإنشاء مرشِّح مياهٍ بإمكانه جعل مياه البحر الملوثة صالحةً للشرب بعد عبورٍ واحدٍ فقط
يمكن استخدام هذه التكنولوجيا لتوفير مياهٍ صالحةٍ للشرب بتكلفةٍ زهيدةٍ للمناطق التي لا تملك مياهًا صالحةً للشرب.
مصدر الصورة: (CSIRO)
يقول المؤلّف الرئيسي (دونغ هان سيو (Dong Han Seo -: «إنّ حوالي ثلث سكان العالم، أي حوالي 2.1 مليار شخص، ليس لديهم مياه شربٍ نظيفةٌ ومأمونة.
ونتيجةً لذلك، يموت الملايين سنويًّا -معظمهم أطفال– بسبب أمراضٍ متعلقةٍ بعدم كفاية إمدادات المياه والصّرف الصحيّ والنظافة الصحيّة.
وجدنا في الغرافير مرشّحًا مثاليًّا لتنقية المياه، إذ يمكن أن تُستبْدَل العمليّات المعقّدة (التي تستغرق وقتًا طويلًا)، والمتعددة المراحل المطلوبة حاليًّا بخطوةٍ واحدةٍ فقط ».
تمّ تطوير الغرافير من قِبل باحثين في (منظمة الكومنولث للبحوث العلميّة والصناعيّة – CSIRO)، إلى شكلٍ من أشكال الغرافين مصنوعٍ من زيت فول الصويا.
الغرافين مادةٌ متآصلة من الكربون بسماكة ذرّة كربونٍ واحدة، ويمكن وصفها أنّها مادةٌ خارقة، ولكن كان إنتاجها مكلِفًا نسبيًّا، ما حدّ من استخدامها في تطبيقاتٍ ذي نطاقٍ أوسع.
إنّ الغرافير أرخص وأبسط في إنتاجه من أساليب تصنيع الغرافين التقليدية، ولكن مع الحفاظ على خصائص الغرافين، واحدة من هذه الخصائص هي رهاب الماء، أي إنّ الغرافين منفِّرٌ للماء.
ولتحويله إلى مرشح، طور باحثون طبقةً رقيقةً من الغرافين ذات أقنيةٍ نانويّةٍ مجهريّةٍ تسمح للمياه بالعبور من خلالها، لكنها تمنع الملوّثات الأكبر المكوّنة من جزيئاتٍ أكبر.
ثم قام الباحثون بإضافة هذه الطبقة الرقيقة على غشاء ترشيح المياه النموذجيِّ التجاريّ لإجراء بعض الاختبارات.
عندما يُستخدم غشاء الترشيح لوحده فإنه يتغطّى بالملوثات ويسدّ المسام التي تسمح للمياه بالعبور، وقد وجد الباحثون من خلال تجاربهم باستخدام مياه (ميناء مدينة سيدني (Sydney Harbour – الملوّثة للغاية، وجدوا أنّ معدّل تصفية المياه لمرشّح مياهٍ عاديّ قد انخفضت للنصف دون طبقة الغرافين الرقيقة.
ثم أُضيف الغرافير للمرشّح، فوجد الباحثون أن المرشح المركّب تخلّص من المزيد من الملوثات- 99% منهم – بشكلٍ أسرع من التصفية التقليدية.
ووفقًا للباحثين، فإن المرشح واصل العمل حتى عندما تغطّى بالملوثات، وهذا يُلغِي خطوةً من طرق الترشيح الأخرى، التي تعتمد على إزالة الملوثات من الماء قبل تمريرها عبر الغشاء لمنع الملوثات من تغطيته.
وهذه نتيجةٌ مماثلةٌ لواحدةٍ وُجِدت في العام الماضي، إذ كانت المسام الضئيلة في مرشح الغرافين قادرةً على منع الملح من مياه البحر من العبور من خلالها، والسماح للمياه بالعبور بشكلٍ أسرع.
وقال سيو: «باستطاعة هذه التكنولوجيا خلق مياه شربٍ نظيفة، بغض النظر عن مدى تلوثها، وذلك بخطوةٍ واحدة.
كلُّ ما نحتاجه هو مصدر حرارة، وغرافين، وقالبٌ مرشحٌ تقليديّ، ومضخّة مياهٍ صغيرة، ونأمل البدء بالتجارب الميدانية في مجتمع العالم النامي في العام المقبل».
وفي نهاية المطاف، يعتقد العلماء أنّه يمكن استخدام التكنولوجيا في ترشيح المياه المنزليّة حتى على مستوى المدينة، بالإضافة إلى مياه البحر ومعالجة النفايات الصناعيّة السائلة.
- ترجمة: لميا عنتر.
- تدقيق: تسنيم المنجّد.
- تحرير: عيسى هزيم.
- المصدر
