ثورة في إزالة المواد الكيميائية الدائمة من الماء

طوّر فريق متعدد التخصصات من الباحثين في الجامعة التقنية في ميونيخ مادة فلتر مبتكرة، يمكن أن تحدث ثورة في كيفية تنقية المياه من "المواد الكيميائية الدائمة" PFAS، والتي لا تتحلل بشكل طبيعي.

ومن خلال إنشاء فئة خاصة من مركبات الإطار المعدني العضوي المصنوعة من كربوكسيلات الزركونيوم، صمم الباحثون مرشحاً ليس فقط مقاوماً للماء، ولكنه أيضاً فعال للغاية في حبس هذه المواد الكيميائية العنيدة.

وبحسب "ستادي فايندز"، تعتبر هذه المواد الكيميائية الدائمة عنيدة لدرجة أنها يمكن أن تظل في البيئة لقرون، وتتراكم بصمت في أجسامنا، وقد تسبب مشاكل صحية خطيرة.

وهذه المواد الكيميائية الاصطناعية موجودة في أشياء عديدة مقاومة للماء وغير لاصقة، من معاطف المطر إلى عبوات الطعام. وتثير هذه المواد مخاوف صحية عديدة.

وقال الدكتور يورغ درويس، رئيس قسم هندسة أنظمة المياه الحضرية: "تشكل هذه المواد تهديداً مستمراً للصحة العامة، وإرثها سيستمر في التأثير علينا لأجيال عديدة قادمة".

مسام الفلتر

وما يجعل مادة الفلتر الجديدة هذه فريدة من نوعها هو أحجام المسام القابلة للتكيف، والسطح المشحون بالكهرباء الساكنة.

ومن خلال تصميم البنية الجزيئية بعناية، ودمجها مع البوليمرات، تمكن الباحثون من تحسين سعة الفلتر بشكل كبير مقارنة بالطرق الحالية، مثل الكربون المنشط، والراتنجات المتخصصة.

ووجدت الدراسة أن بعض الأطر العضوية المعدنية تعمل بشكل أفضل بكثير من غيرها في إزالة المواد الكيميائية الدائمة PFAS من الماء.

وكان أحد الأنواع، UiO-66-(F) 4، جيداً بشكل خاص في الإمساك بالأنواع الأكثر خطورة من هذ المواد الكيميائية، مثل PFOA وPFOS.

وكانت هذه المادة فعالة حتى في التركيزات المنخفضة جداً للمواد الكيميائية الدائمة، والتي تعد شائعة في مصادر المياه في العالم الحقيقي.

سرعة الفلتر

والنتيجة المهمة الأخرى هي أن هذه المواد المفلترة تعمل بسرعة، حيث تلتقط معظم المواد الكيمائية الدائمة في غضون بضع دقائق. ويمكن تنظيف المواد المفلترة وإعادة استخدامها عدة مرات دون فقدان الكثير من الكفاءة.

ومع ذلك، لفت الباحثون الانتباه إلى أن التنفيذ الواسع النطاق لا يزال على بعد سنوات، قبل أن يتم استخدام المرشح في مرافق معالجة المياه، فهناك حاجة إلى مزيد من البحث لتطوير مواد مفلترة ليست فعالة فحسب، بل ومستدامة وبأسعار معقولة وآمنة تماماً.

المصدر: موقع 24