دراسة بريطانية تكشف عن "غربال" كيميائي قادر على تحلية مياه البحر

قام فريق من الباحثين في المملكة المتحدة بإنشاء جهاز إلكتروني جديد، يحول مياه البحر المالحة إلى مياه عذبة صالحة للشرب.

والجهاز الجديد عبارة عن غربال كيميائي يحتوي على مادة "أكسيد الجرافين" لتصفية الأملاح، ويتم الآن اختباره على مياه البحر، من قبل فريق علمي من جامعة مانشستر البريطانية، بقيادة الدكتور راهول ناير، الذين قاموا بنشر نتائجهم في مجلة ناتشر نانوتيشنولوجي.

ويحتوي هذا الجهاز على طبقة من ذرات الكربون مرتبة بشكل سداسي، ولها مجموعة من الخصائص الخارقة، مثل قوة الجذب غير عادية والتوصيل الكهربائي.

الطرق السابقة لتحلية مياه البحر كان من الصعب عليها إنتاج كميات كبيرة بسبب ترسب الأبخرة الكيميائية، كما أنها مكلفة جدا.

ويعمل أكسيد الجرافين على عملية أكسدة بسيطة في المختبر، ويمكن استخدمه كغشاء لتصفية مياه البحر، بحيث يكون حجم الثقب أقل من نانومتر واحد، حتى لا تخرج الأملاح من تلك التصفية.

وقد أثبتت أغشية أكسيد الجرافين فاعليتها في كثير من التجارب الكيميائية الخاصة بالتصفية، ولكن حتى الآن، لا يمكن أن تستخدم لتصفية الأملاح، والتي تتطلب مناخل أصغر، حيث أظهرت التجارب السابقة أن أغشية أكسيد الجرافين أصبحت منتفخة عندما تم غمرها في الماء، مما يسمح للأملاح الصغيرة بالتدفق من خلال المسام جنبًا إلى جنب مع جزيئات الماء.

ولوقف هذا التوسع قام فريق البحث الإنجليزي بوضع جدران مصنوعة من راتنجات الايبوكسي وهي (مادة تستخدم في الطلاء والغراء) على جانبي غشاء أكسيد الجرافين التي تمنع الملح من المرور.

وهنا يمكن لجزيئات الماء أن تمر منفردة، بسرعة استثنائية من خلال حاجز الغشاء، مما يجعلها مثالية للاستخدام في تحلية المياه، حيث يكون حجم الشعرية حوالي نانومتر واحد، وهو قريب جدا من حجم جزيء الماء، وهذا يجعل حركة المياه أسرع.

بحلول عام 2025، تتوقع الأمم المتحدة أن يواجه 14٪ من سكان العالم ندرة المياه، خاصة مع استمرار آثار تغير المناخ في الحد من إمدادات المياه في المناطق الحضرية.

وحتى الآن تظل هناك حاجة إلى المزيد من العمل لإنتاج أغشية أكسيد جرافين رخيصة على المقاييس الصناعية، كما أن العلماء بحاجة أيضا لإثبات متانة الأغشية في عملية طويلة الأمد مع مياه البحر.