ابتكار هيدروجيل من النفايات ينقي المياه من المعادن الضارة
تاريخ النشر: 3rd, January 2025 GMT
الثورة نت/..
قام علماء جامعة تومسك التقنية وجامعة براويجايا الإندونيسية بابتكار هيدروجيل من مخلفات الأطعمة، يمتص ما يصل إلى 70 بالمئة من المواد الضارة عند تطهير المياه من المعادن الثقيلة.
ويشير المكتب الإعلامي لوزارة التعليم والعلوم الروسية إلى أن الباحثين استخدموا السكريات الموجودة في الفواكه للحصول على هذه المادة الجديدة.
وتجدر الإشارة إلى أن العلماء الروس هم أول من ابتكر نوع هيدروجيل من مخلفات الطعام لتنقية المياه الطبيعية من المعادن الثقيلة. واستخدموا في ذلك السكريات المستخلصة من الموز والتفاح والبرتقال بطريقة الاستخلاص بالموجات فوق الصوتية. وبعد ذلك خلط المستخلص الناتج على شكل مسحوق جاف مع رابط متشابك للحصول على هيدروجيل، يتميز بمسامية كبيرة، وقدرة عالية على امتصاص الماء، ومساحة سطحية كبيرة، كما يحتوي على عدد كبير من المجموعات الوظيفية النشطة، مثل مجموعات الأمينو والهيدروكسيل، ما يزيد من قدرته على الامتزاز تجاه العديد من الملوثات.
ويقول أنطونيو دي مارتينو، الأستاذ المساعد في كلية دراسة العمليات الكيميائية والطبية الحيوية: “كانت الاختبارات هي المرحلة التالية للدراسة، حيث أخذنا الماء المحتوي على معادن ثقيلة – الرصاص والكادميوم والكروم والزرنيخ والزئبق والكوبالت – بتركيزات مختلفة (من 50 إلى 300 ملغ). واختبرنا قدرة الهيدروجيل على امتصاص المعادن بصورة منفردة وخليطها في المحلول، وأظهرت النتائج أنه بغض النظر عن كمية المواد الضارة وتركيبة الماء، فإن الهيدروجيل قادر على تنظيف السائل من 70 بالمئة من المعادن.، ما يسمح باستخدامه مثلا في المرشحات ومحطات تنقية المياه”.
وقد اختبر الهيدروجيل باستخدام طريقتين: في البداية، تم وضع الهيدروجيل ببساطة في المياه الملوثة، وتبين أنه لتنقية لتر من الماء، تطلب إضافة 2 ملغم من الهيدروجيل، واستغرقت العملية ساعة واحدة. أما في الطريقة الثانية، فقد وضع الهيدروجيل في أنبوب يمر خلاله الماء الملوث. واتضح أنه بهذه الطريقة يمكن تنقية ما يصل إلى 20 مليلتر من الماء في الدقيقة. وعموما أظهرت الطريقتان كفاءة عالية – عند تطهير المياه من المعادن الثقيلة، يمتص الهيدروجيل ما يصل إلى 70 بالمئة من المواد الضارة. وبالإضافة إلى ذلك يمكن استخدام الجرعة الواحدة من الهيدروجيل حتى خمس مرات.
ويخطط المبتكرون اختبار قدرة الهيدروجيل في المياه الملوثة بالمعدن الثقيلة في منطقة تومسك ومنطقة جزيرة جاوة في إندونيسيا. ومن أجل ذلك سيصنع أنبوب امتصاص بداخله الهيدروجيل يوضع في المياه الملوثة، ومن ثم تقارن النتائج بقدرات المواد الصلبة المستخدمة في تنقية المياه الملوثة المستخدمة حاليا على نطاق واسع.
المصدر: تاس
المصدر: الثورة نت
كلمات دلالية: المیاه الملوثة من المعادن
إقرأ أيضاً:
تقنية مبتكرة لتحويل النفايات النووية إلى مصدر طاقة نظيف ومستدام
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
قدمت شركة Moltex Energy الكندية حلاً ثوريًا عبر تقنية Waste to Stable Salt (WATSS) و التي تتيح تحويل النفايات النووية إلى مورد طاقة نظيف وفقا لما نشرتة مجلة interesting engineering.
تعتمد عملية WATSS على تقنيات كيميائية متطورة لتحويل الوقود النووي المستعمل إلى مصدر طاقة بدلا من أن يكون عبئا ومن خلال هذه العملية تقوم "مولتكس" باستخراج 90% من المواد المشعة من الوقود النووي المستعمل بشكل أكثر كفاءة، ما يساهم في تقليل حجم النفايات بشكل كبير.
ويوضح روري أوسوليفان الرئيس التنفيذي لشركة "مولتكس": مع تزايد الطلب على الطاقة النووية يتعين أن تتواكب القدرة على إدارة الوقود النووي المستعمل يعد WATSS حلا مبتكرا لا يقتصر على تقليل التحديات بل يضيف قيمة اقتصادية من خلال تحويل النفايات إلى مصدر طاقة جديد.
ويعمل نظام WATSS على تتبع خطوات منظمة ومتعددة المراحل لتحويل الوقود النووي المستعمل إلى طاقة والتى تتمثل فى الاتى :
1-المعالجة الأولية: يصل الوقود النووي المستعمل إلى منشأة WATSS حيث يخضع لعمليات الأكسدة والاختزال التي تمهد لمزيد من المعالجة.
2- المرحلة الأولى: فصل المواد فوق اليورانيوم عن اليورانيوم عن طريق إذابتها في الملح المنصهر، بينما يظل اليورانيوم غير قابل للذوبان.
3- المرحلتان الثانية والثالثة: تنقية العناصر المشعة المستخلصة وتحويلها إلى وقود ملح منصهر، مع إزالة نواتج الانشطار. ويتم تعديل خليط الملح النهائي ليصبح مناسبا لاحتياجات المفاعلات النووية ما يؤدي إلى إنتاج أملاح وقود تعتمد على الكلوريد أو الفلوريد (الأملاح الأنسب لاستخدامها في المفاعلات الحديثة لأنها توفر خصائص أفضل لأداء المفاعل).
وبالمختصر العملية تتضمن تحويل الوقود النووي المستعمل إلى مادة قابلة للاستخدام مرة أخرى في المفاعلات النووية مع إزالة العناصر السامة والضارة التي تنتج أثناء عملية الانشطار وتعديل الخلائط لتكون مناسبة لاحتياجات المفاعل.
وتقدم WATSS بديلا تجاريا قابلا للتطبيق لإدارة النفايات النووية فالعملية تتمتع بتعقيد منخفض ما يجعلها خيارا عمليا وقابلا للتطوير لإعادة تدوير الوقود المستعمل وهذا الحل لا يقتصر على تقليل حجم النفايات بل يساهم أيضا في فتح فرص اقتصادية جديدة للمرافق وأصحاب النفايات.
ومع نحو 66 مفاعلا نوويا قيد الإنشاء و80 تصميما لمفاعلات صغيرة معيارية (SMR) قيد التطوير حول العالم فإن WATSS يعد خيارا مستداما لإدارة النفايات النووية المتزايدة.
وبالإضافة إلى التقنية الرائدة تقدم الشركة خدمات استشارية لمساعدة مالكي النفايات النووية على تقييم وتقليل المخاطر المرتبطة بتخزين الوقود المستعمل.
القبض على عزت.. أحداث الحلقة الثامنة من مسلسل قلبي ومفتاحه