ابتكار تقنية لتنقية المياه ببضع ذرات نانوية‎‎

طور باحثون من جامعة "ييل" الأمريكية، تقنية لتحسين أداء محفزات كيميائية نانوية واستخدامها في تنقية المياه.

وأثبتت المحفزات الكيميائية المؤلفة من عدد قليل من الذرات، كفاءة عالية في معالجة المياه، ما يحمل آمالا واعدة في تطوير تقنيات جديدة لاستبدال وسائل التنقية والمعالجة التقليدية للمياه.

وقال الأستاذ الدكتور جيونغ كيم، المشارك في البحث: "في السابق لم نكن نستطيع فصل الذرات والتعامل معها على انفراد، ولكننا تمكنا من ذلك في وقتنا الحالي"، وفقا لموقع فيز دوت أورغ.

ويمكن توظيف المواد النانوية في تطبيقات مختلفة نظرا لميزاتها الفريدة والمفيدة، ويعمل الباحثون حاليا على تطوير محفزات مؤلفة من ذرة واحدة، ما يجعلها أكثر كفاءة.

وتلعب كفاءة المحفزات دورا رئيسا في اختيار مواد تنقية المياه، ولكن أسعارها مرتفعة، إذ يصل سعر 30 غراما منها إلى 2000 دولار، ويكلف 50 نانومترا من المحفز العادي 37 دولارا، أما المحفزات المؤلفة من ذرة واحدة فأثبتت أهميتها، لأن محفزات منها بقيمة 0.17 دولار يمكن أن تغطي مساحة تفوق 50 ملعب كرة قدم.

وتتعرض المحفزات من ذرة واحدة لظروف تثبط قدرتها على التحفيز الكيميائي، ما دفع الباحثين إلى تشكيل مجموعات من ذرات المحفزات للتغلب على المشكلة.

وبدلا من احتواء المادة النانوية على آلاف الذرات، تحتوي المجموعات على 3 أو 4 ذرات منها، ولكن خصائصها تشبه الذرة الواحدة، إذ تتعرض الذرات لسطح كامل من الماء.

ويعمل الباحثون على دراسة الخصائص الجديدة للمجموعات الذرية وتحسين أدائها، بإضافة بعض المواد حول المعادن، مثل الكبريت والنيتروجين والبورون.

ويخطط الباحثون لتطوير جهاز يحتوي على محفزات بكفاءة عالية للقضاء على ملوثات المياه، وبتكلفة أقل من تقنية أخرى لمعالجة المياه.

وسبق أن أشار تقرير صادر عن الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ (آي بي سي سي) التابعة للأمم المتحدة، إلى أن حوالي 4 مليارات شخص حول العالم لا يحصلون على المياه النظيفة بما يكفي لمدة شهر على الأقل كل عام، ما يبرز أهمية التقنية الجديدة التي قد تمثل حلا ثوريا لمشكلة شح المياه وتلوثها، التي تعاني منها دول عديدة حول العالم.