تقنية جديدة قد تساهم في حل مشكلة تحلية المياه عربيا وعالميا
تاريخ النشر: 28th, January 2025 GMT
نجح مهندسون من جامعتي ميشيغان ورايس في تطوير حل ثوري لمشكلة إزالة البورون من مياه البحر، وهو مركب طبيعي يتحول إلى ملوث سام في مياه الشرب. ونُشرت نتائج الدراسة في دورية "نيتشر واتر" حيث تتناول التقنية الجديدة استخدام أقطاب كربونية لإزالة البورون بكفاءة واستدامة.
ويوجد البورون في مياه البحر على شكل حمض البوريك المحايد كهربائيا، مما يسمح له بتجاوز أغشية التناضح العكسي المستخدمة في أنظمة التحلية التقليدية.
ويفسر التناضح العكسي بأنه عملية إزالة الملوثات الغريبة والمواد الصلبة والجزيئات الكبيرة والمعادن من الماء، وذلك باستخدام الضغط لدفعها عبر أغشية متخصصة.
ويوضح الأمر ويي بان الباحث بمرحلة ما بعد الدكتوراه بجامعة رايس وأحد مؤلفي الدراسة في بيان صحفي رسمي "جهازنا يقلل من الطلب الكيميائي والطاقة في عملية تحلية مياه البحر، مما يعزز الاستدامة البيئية ويخفض التكاليف بنسبة تصل إلى 15%".
ويضيف أن التصميم الجديد للأقطاب يُمكّن من التقاط البورون بكفاءة عالية، مما يوفر بديلا أبسط وأكثر كفاءة في استخدام الطاقة، مع توفير محتمل يبلغ 6.9 مليارات دولار سنويا لمحطات التحلية حول العالم.
مع تصاعد أزمة المياه العذبة عالميا، يأتي هذا الابتكار في وقت حرج. ووفقا لتقرير صادر عن اللجنة العالمية لاقتصاديات المياه عام 2023، فمن المتوقع أن تغطي إمدادات المياه العذبة 40% فقط من الطلب العالمي بحلول عام 2030. وقد أصبحت التحلية، التي تحول مياه البحر إلى مياه صالحة للشرب، حلا ضروريا رغم تكلفتها العالية واستهلاكها الكثيف للطاقة وتأثيراتها البيئية السلبية.
إعلانوتستخدم الأقطاب المصممة حديثا هياكل تحتوي على الأكسجين داخل مسامها لاحتجاز البورون بشكل انتقائي، مع السماح بمرور الأيونات الأخرى. وعلى عكس الطرق التقليدية التي تضيف قواعد كيميائية لشحن البورون، تعمل هذه التقنية على فصل الماء إلى أيونات هيدروجين موجبة وهيدروكسيد سالبة عند الأقطاب، مما يؤدي إلى شحن البورون بشكل طبيعي وسهل احتجازه. وبعد الاحتجاز، يعاد تجميع الماء ليصبح خاليا من البورون، فتكون العملية خالية من المواد الكيميائية.
ولا تقتصر هذه المنهجية على إزالة البورون فقط، وفق ما أشار إليه الدكتور مناتشم إليميليك المؤلف المشارك من جامعة رايس، بالقول "دراستنا تقدم منصة متعددة الاستخدامات يمكنها تحويل ملوثات أخرى، مثل الزرنيخ، إلى أشكال قابلة للإزالة بسهولة". كما يمكن تعديل المجموعات الوظيفية على الأقطاب لاستهداف مجموعة واسعة من المواد الضارة، مما يجعل معالجة المياه أكثر كفاءة واستدامة.
وتقدم التقنية الجديدة إمكانيات توفير هائلة لمحطات التحلية، ولا يقتصر الأمر على تقليل التكاليف التشغيلية فحسب، بل يسهم أيضا في تقليل البصمة البيئية لعمليات التحلية من خلال التخلص من الحاجة إلى المعالجات الإضافية التي تستهلك الكثير من الطاقة.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات میاه البحر
إقرأ أيضاً:
يمنع مقاومة الأنسولين.. دراسة تكشف عن قدرة الفطر في علاج مرض السكري
توصلت دراسة حديثة أجراها باحثون من جامعة سيميلويس في المجر إلى نتائج واعدة بشأن قدرة الفطر الصالح للأكل في تنظيم عملية التمثيل الغذائي ومستويات السكر في الدم، ما قد يكون له تأثير إيجابي في علاج مقاومة الأنسولين.
تشير الدراسة إلى أن المركبات النشطة بيولوجيًا في أنواع الفطر الطبي مثل فطر الأجاريكوس والشيتاكي وفطر المحار قد تساهم في تقليل أو منع مقاومة الأنسولين، وهي حالة تؤدي إلى ارتفاع مستويات الجلوكوز في الدم.
ويعتبر مرض السكري من النوع 2 من الأمراض المزمنة التي تؤثر على نحو 830 مليون شخص حول العالم وفقًا لمنظمة الصحة العالمية (WHO). وفي المجر، يعيش أكثر من مليون شخص مع مرض السكري، وقد يكون عدد الحالات غير المشخصة أعلى من ذلك بكثير.
أظهرت الدراسة أن المركبات الموجودة في الفطر تعمل على تحسين حساسية الأنسولين وتعزز العمليات الأيضية. على سبيل المثال، ألياف السكاريد المتعددة الموجودة في الفطر تساهم في تغذية البكتيريا المعوية المفيدة، مما يعزز الامتصاص السليم للعناصر الغذائية ويقلل من خطر الالتهابات المزمنة، التي تعد أحد العوامل الرئيسية لتطور مقاومة الأنسولين. إضافة إلى ذلك، تعمل السكريات المتعددة على تقليل امتصاص السكريات والدهون، مما يساعد في السيطرة على الوزن، وهو عامل مهم للوقاية من مرض السكري.
وفي تصريحاتها، قالت زوزانا نيميث، عالمة الأحياء في قسم الطب الباطني والأورام في جامعة سيميلويس والمؤلفة الرئيسية للدراسة: "المركبات النشطة بيولوجيًا في الفطر يمكن أن تساهم في تحسين مقاومة الأنسولين من خلال إبطاء إطلاق الجلوكوز في مجرى الدم، ما يمنع الزيادات المفاجئة في مستويات الجلوكوز، كما تساهم في تحسين عملية التمثيل الغذائي للدهون والحد من تراكم الدهون الضارة."
وأشارت نيميث إلى أن المركبات الطبيعية في الفطر تتمتع بقدرة حقيقية على استعادة العمليات الأيضية الصحية، مما يجعل الفطر الصالح للأكل خيارًا واعدًا كعلاج تكميلي في علاج مرض السكري، إلى جانب أسلوب الحياة الوقائي والعلاجات الطبيعية.
من جانب آخر، أكدت الباحثة ضرورة استهلاك الفطر كجزء من نظام غذائي متوازن، وخصوصًا في حالات مرض السكري، مشيرة إلى أن استخدامه كمكمل غذائي يجب أن يتم تحت إشراف طبي، خاصة عندما يتم تناوله في شكل مستخلصات، التي قد تحتوي على تركيزات عالية قد تكون ضارة إذا لم تُستخدم بشكل صحيح.
المصدر: hungarytoday
مياه القليوبية ترفع حالة الاستعداد القصوى خلال شهر رمضان