تعتمد الأغشية الهجينة ذات البلورات العضوية على تقنية "الفصل الذكي" الأكثر فعالية واستدامة بيئياً
أبوظبي، الإمارات العربية المتحدة: نجح فريق من الباحثين من جامعة نيويورك أبوظبي في تطوير نوع جديد من الأغشية الهجينة ذاتية التنظيف مما يمثل نقلة نوعية في مجال تقنيات تحلية المياه.
وفي تقنيات تحلية المياه الأعلى كفاءة حالياً، تعتبر الأغشية نقطة ضعف نسبة لكونها معرضة للتلوث وتراكم الترسبات، مما يؤدي إلى انخفاض أداء الأغشية وضرورة استبدالها، فتلجأ منشآت التحلية إلى التنظيف الكيميائي ذو التأثيرات البيئية السلبية.
نجح فريق من الباحثين في مختبر المواد الذكية بجامعة نيويورك أبوظبي ومركز المواد الهندسية الذكية، بقيادة الأستاذ بانتشى نوموف وعالم الأبحاث إعجاز أحمد، وبالتعاون مع زملاء من معهد تقنية الأغشية في إيطاليا، في تطوير غشاء هجين فريد من نوعه يتضمن البلورات العضوية الحرارية المدمجة في البوليمرات الحرارية، وهي فئة جديدة من المواد الديناميكية ذات خاصية التمدد أو الحركة حسب حرارتها.
وقد استغل الباحثون خواص هذه البلورات الدقيقة والأغشية التقليدية المسامية، لتطوير غشاء "ذكي" قابل للتحور عن طريق التعديل الذاتي لقطر المسامات والخواص السطحية وفقاً لدرجة الحرارة، حيث تتفاعل البلورات على سطح الغشاء مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يتسبب بإزالة الملوثات المترسبة من على سطحه. ووجد الباحثون أن هذا التفاعل زاد من تدفق المياه المحلاة بنسبة تزيد عن 43 بالمائة مقارنة بعملية التناضح العكسي، كما زادت من العمر التشغيلي للغشاء بفترة طويلة.
وقد نشرت دورية نيتشر نتائج البحث بعنوان «الأغشية الهجينة الديناميكية الذكية ذات القدرة على التنظيف الذاتي».
إن قدرة الأغشية الهجينة للتنظيف الذاتي وتقليل التلوث قد تساهم في رفع كفاءة تقنيات تحلية المياه وفي توفير كميات أكبر من المياه العذبة. وبينما يعاني أكثر من ثلث سكان العالم حالياً من نقص المياه الصالحة للشرب، وهي نسبة من المتوقع أن تصل إلى خمسين بالمئة بحلول عام 2025، تعتمد بلدان المناطق الجافة كالشرق الأوسط وشمال أفريقيا على تقنية تحلية مياه البحر بالأغشية لسد حاجتها من المياه العذبة.
وقال نوموف: "ثمّة حاجة ملحة لأغشية موفرة للطاقة وقادرة على تحلية المياه وتقنيات الفصل الأخرى التي لا تتعرض للانسداد دون اللجوء إلى التنظيف بالمواد الكيمياوية. وقد أثبتت التجارب كفاءة الغشاء الهجين الجديد حتى بعد إجراء عملية إزالة الترسبات عدة مرات. ومع توفر أكثر من عشرين نوعاً من البلورات العضوية الديناميكية القابلة للاستخدام مع الأغشية المختلفة، يشكّل هذا الأسلوب الجديد طريقة جديدة لتطوير جيل جديد من الأغشية "الذكية" القادرة على تفادي الانسداد بطريقة مستدامة بيئياً لما توفره من طاقة وموارد أخرى، إضافة إلى أنها ستساهم في تخفيض تكاليف إنتاج مياه الشرب".
يجري العمل على هذا الابتكار في ظل رئاسة جامعة نيويورك أبوظبي شبكة المناخ الجامعية التي تضم عدداً من الجامعات ومؤسسات التعليم العالي في دولة الإمارات العربية المتحدة، وتهدف إلى تفعيل الحوارات وورش العمل والفعاليات العامة ورسم السياسات العامة وتفعيل دور الشباب في الفترة التي تسبق مؤتمر الأطراف وما بعد ذلك.
#بياناتشركات
- انتهى -
جامعة نيويورك أبوظبي:
تضم جامعة نيويورك أبوظبي أول حرم جامعي شامل للآداب والأبحاث في الشرق الأوسط تديره جامعة بحثية أمريكية مرموقة. وتجمع الجامعة بين خيارات متنوعة من المناهج الجامعية في مختلف التخصصات مع مركز عالمي مرموق للبعثات والبحوث الجامعية، لتتيح لطلابها في مجالات العلوم والهندسة والعلوم الاجتماعية والإنسانية والفنون القدرة على تحقيق النجاح في عالم اليوم الذي يزداد ترابطاً، إلى جانب تزويدهم بفرص التعاون والتطور للتعامل مع التحديات التي تواجهها الإنسانية. وتستقطب الجامعة الطلبة المتفوقين من 125 دولة مختلفة والذين يتحدثون أكثر من 100 لغة. وتشكل جامعات نيويورك في كل من نيويورك وأبوظبي وشنغهاي المحور الأساس لجامعة عالمية فريدة من نوعها، تتيح للطلاب والمدرسين على حد سواء الفرصة لتجربة بيئات تعلم متنوعة ومعرفة المزيد حول الثقافات الأخرى في واحدة أو أكثر من المؤسسات الأكاديمية التابعة لجامعة نيويورك في ست قارات مختلفة.
