أغشية نانوية ايرانية لتصفية مياه الصرف الصحي الزيتية والبترولية

ووفقاً لوكالة آنا للعلوم والتكنولوجيا، أكد محمد رضا شکیبا، من نخبة طلاب جامعة أمير كبير للتكنولوجيا، أن نقص المياه يعد من أخطر الأزمات في العالم، حيث تشير التقديرات إلى أن 8 مليارات شخص سيعانون من نقص المياه بحلول عام 2050.

وأوضح شكيبا أن مصادر مياه الشرب تتلوث بالملوثات الضارة كل يوم في البلدان النامية والمكتظة بالسكان، وقال: من أبرز القضايا البيئية العالمية التلوث النفطي الناجم عن الصناعات البتروكيماوية وصناعات الجلود والنسيج والصناعات الغذائية المعادن، علاوة على كيمة لا تُحصى من شوائب النفط المنسكبة أثناء التنقيب عن النفط أو نقله تحت سطح البحر، وعلاوة على تأثيره المميت على النظام البيئي وصحّة الإنسان، أفضى هذا التلوث إلى خسائر اقتصادية كبيرة وتسبب بزيادة الطلب على الطاقة.

وصنّف طالب الدكتوراة في جامعة امير كبير المركبات العضوية في مياه الصرف النفطي إلى أربع فئات حسب تركيبها الكيميائي، وقال موضحاً: يمكن فرزها الى "الأليفاتية" و"العطرية" و"الأسفلتينية" والمركبات التي تحتوي على عناصر النيتروجين والكبريت والأكسجين.

وأستطرد: غالبية الهيدروكربونات البترولية (PHC) تكون موجودة في النفط، حيث تحتوي مياه الصرف الصحي على ما يصل إلى 75٪ من الهيدروكربونات الأليفاتية والعطرية، وعندما يتم تصريف مياه الصرف الصحي البترولية التي تحتوي على مستويات كبيرة من المواد العضوية في الماء، فإنها تتسبب في استهلاك الكائنات الحية الدقيقة لكمية كبيرة من الأكسجين، مما يؤدي في النهاية إلى موتها.

وأوضح أنه لهذا السبب يوجد طلب كبير على مواد وطرق تطبيقية جديدة فعالة ومنخفضة التكلفة لجمع وإزالة كميات كبيرة من الجزيئات العضوية من مياه الصرف الصحي، لاسيما في ضوء وجود المواد الخافضة للتوتر السطحي، إذ توجد طرق مختلفة لمعالجة مياه الصرف الصحي البترولية، بما في ذلك الفصل بالجاذبية، والفصل التكاملي، والتعويم بالهواء المذاب، والمعالجة البيولوجية، والمعالجة الكيميائية، وعملية الغشاء، والتخثير الكهربائي وغيرها من العمليات الهامة في هذا المجال.

ولفت الى طريقة الفصل باستخدام المواد ذات الألفة الانتقائية للنفط أو الماء، مُعتبراً انه مجال بحثي جديد وجذاب نسبيًا في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية، وعمليات الغشاء هي الطريقة الأكثر كفاءة لاستخدام المواد ذات قابلية البلل الانتقائية في معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية، والسبب هو فعالية العزل الاستثنائي وطريقة التشغيل البسيطة نسبياً.

واعتبر شكيبا طريقة التصفية من خلال الأغشية أنها طريقة شائعة بين الطرق الأخرى بسبب كفاءتها العالية وسهولة تشغيلها وتكلفتها المنخفضة وسهولة توسيع نطاقها لمعالجة مياه الصرف الصحي البترولية، وأردف: توصلنا الى نوع جديد من الأغشية يدعى الأغشية الليفية النانوية المغزولة كهربائيًا لمعالجة المياه العادمة البترولية، تم تطوير تنقية المياه الملوثة بنجاح؛ لأن هذه الأغشية لها خصائص فيزيائية وكيميائية استثنائية في تنقية المياه.

وأوضح أنه من الممكن ضبط خصائص الغشاء المغزول كهربائيًا لإزالة ملوثات معينة من الماء بشكل انتقائي، مما يجعلها حلاً متعدد الاستخدامات لمعالجة المياه.

وأشار الى أن هذه الأغشية تتصف بنسبة سطح ومسامية عالية، مما يجعلها مفيدة لتنقية المياه الملوثة بطرق مختلفة، من ضمن الترشيح والامتصاص والتفاعلات الكيميائية وغيرها من الطرق.