فريق بحثى من «الجامعة الأمريكية» يطور تقنية لتحلية المياه باستخدام «تكنولوجيا النانو»

توصل فريق بحثى يضم مجموعة من الباحثين فى «الجامعة الأمريكية» بالقاهرة، إلى نموذج أولى لغشاء مهجن من مركبات «النانو» لتحلية المياه، بهدف المساعدة فى زيادة مخزون مصر من المياه العذبة.

وقدم الدكتور أدهم رمضان، الأستاذ المساعد ورئيس قسم الكيمياء بالجامعة بالاشتراك مع الدكتورة آمال عيسوى، أستاذ الهندسة الميكانيكية، ونوران البدوى، الطالبة فى قسم الكيمياء، نموذجاً مبدئياً لهذا الابتكار الذى حصل على براءة اختراع من الولايات المتحدة الأمريكية فى يناير 2013.

التقنية تعتمد على «التناضح العكسى» عبر غشاء الأملاح على جانب وتمرير المياه العذبة إلى الجانب الآخر

وما يميز الغشاء هو تكوينه المهجن والمتضمن أنابيب الكربون «النانونية» مع مواد أخرى مما يسمح بمرور كميات أكبر من المياه، مؤدياً لخفض استهلاك الطاقة لكل متر مكعب من المياه المنتجة.

بدأ البحث المشترك بمنحة من «رابطة آباء الجامعة الأمريكية»، وتطور بعد ذلك ليشمل تطوير أغشية جديدة أخرى لتحلية المياه وغيرها من التطبيقات بمشاركة عدد من طلاب الدراسات العليا بالجامعة.

وقال الدكتور «رمضان» لـ«الوطن» إن «كمية المياه المتاحة لمصر من نهر النيل ثابتة، على الرغم من النمو السكانى والتنموى السريع فى البلاد، نتيجة للمعاهدات المبرمة مع الدول التى تقع أعالى النهر، وبالتالى، فإنه يتحتم علينا ابتكار طرق جديدة لزيادة المياه العذبة المتوفرة لكى نلبى الحاجة المتزايدة إلى المياه، خصوصاً أنه من المتوقع تزايد الطلب على الماء فى مصر بنحو 25% فى عام 2025.

وأضاف رمضان أن الغشاء يعتمد على ما يسمى بـ«التناضح العكسى» والذى يتم من خلاله حبس الأملاح على جانب من الغشاء، ومرور المياه العذبة إلى الجانب الآخر، موضحاً أنه يمكن إعادة تدوير الأملاح لاستخدامها فى الأغراض الصناعية، بينما يتم استخدام المياه الناتجة فى أغراض الشرب والزراعة.

وأوضح الباحث أن الأغشية التقليدية تصنع من مواد «بوليمرية» ذات مسام تسمح بمرور المياه من خلالها. وكلما صغر حجم المسام، احتبس المزيد من الأملاح، إلا أن كميات المياه التى تمر تكون قليلة. ولكن مع استخدام تكنولوجيا النانو، فى صورة أنابيب الكربون النانونية مع خواص تدفق المياه فائق السرعة داخلها، يتم زيادة كميات المياه المارة بنحو 50% للأغشية التى تم إعدادها حتى الآن، بدون حدوث انخفاض فى كمية الأملاح التى يتم احتباسها. وينتج عن ذلك أغشية تناضح عكسى تتطلب طاقة أقل لتشغيلها، حيث تكون هناك حاجة إلى ضغط أقل لمرور المياه عبر الغشاء».

وأشار «رمضان» إلى أن نموذج الغشاء المهجن والمتضمن أنابيب الكربون النانونية ليس جديداً من حيث التكوين فحسب، وإنما المبتكر أيضاً هو وسيلة إعداده بطريقة بسيطة نسبياً من الناحية الفنية، وأكثر توفيراً فى التكلفة مقارنة بأية أغشية مشابهة.

فيما قالت الدكتورة «عيسوى»، عضو الفريق البحثى، إن معظم الأغشية المستخدمة فى محطات التحلية المحلية تستورد من الولايات المتحدة أو اليابان، وهى مكلفة للغاية، خاصة إذا وضعنا فى الاعتبار أن تكلفة الأغشية توازى 15% - 20% من التكلفة الإجمالية لمحطة تحلية المياه.