استخدام صفائح الزيوليت النانوية في تحلية المياه المالحة
١٨ يوليو ٢٠٢٢

يواجه نصيب الفرد من المياه العذبة عددًا من التحديّات، كالتغيرات المناخيّة، والزيادة السكانيّة، ولذلك يحاول العالم الاتجاه نحو تحلية المياه من أجل توفير كميّات المياه اللازمة للشرب والري. وتعتبر الأغشية من أبرز الطرق الحديثة لتحلية المياه، والتي تُستخدم كحاجز انتقائيّ يفصل بين مرحلتين؛ بحيث تعتمد عملية الفصل على حجم المسام، وطبيعة المواد المستخدمة لتصنيع هذا الغشاء.

ورغم إمكانيات التحلية الهائلة لأغشية الزيوليت المصنَّعة من البوليمر، فإن هناك بعض العيوب التي تُعرقل من استخدام الزيوليت التقليديّ في تحلية المياه شديدة الملوحة التي تصل نسبة ملوحتها إلى 37%، إضافة إلى صعوبة تقليص سمك أغشية الزيوليت التقليدية، مما يُعيق الانتقال الكتلي داخل البلورات.

في دراسة حديثة منشورة في دورية Science Advances، استطاع الباحثون إدخال تقنية النانو في تصنيع صفائح الزيوليت. وباستخدام هذه الصفائح النانوية، صنع الباحثون أغشية رقيقة للغاية على ركائز الألومينا ذات المسامية الواسعة من خلال عملية طلاء بسيطة بالتغطيس.

وقد أظهر هذا الغشاء الرقيق للغاية الموجّه للمياه تدفُّقًا استثنائيًّا مع طرد عالي للملح عند تحلية المياه بالتبخر، وذلك مع اختبارها على محاليل ملحيّة احتوت على ما يصل إلى 24٪ من كلوريد الصوديوم NaCl المُذاب. وبجانب استخدامها في تحلية المياه، فقد تُتيح تلك الصفائح النانويّة فُرصًا أكثر لتطوير بطاريات عالية الأداء، ومحفزات كيميائيّة catalysts، وأجهزة استشعار للأغشية الرقيقة.

اقتراح ومراجعة علمية
د/ نسيم المحمدي
تدقيق ومراجعة لغوية
علا زيادة
جامعة القاهرة
علياء أحمد
جامعة القاهرة
د/ دعاء مجاهد
جامعة هارفارد