شارك
الرئيسية
2 دقيقة
ابتكر فريق من الباحثين في جامعة نيويورك أبوظبي مرشّح مياه عضوياً يُزيل الملوثات الضارة دائمة التأثير من مياه الشرب، على عكس المرشحات التقليدية التي تزيل الملوثات الناشئة فقط، وبالتالي إيجاد حل شامل لإزالة الملوثات، ويمكن تطبيقه في أنحاء العالم كافة.
ما هي المواد الكيميائية الأبدية دائمة التأثير؟
"المواد الكيميائية الأبدية" هي ملوثات دائمة التأثير، وسُميت بذلك لثباتها الشديد في البيئة وجسم الإنسان. هذه الفئة الكبيرة من المواد الكيميائية الاصطناعية لا تتحلل على نحو طبيعي، ما يؤدي إلى تلوث واسع النطاق للمياه والتربة والكائنات الحية. تقاوم هذه المواد الحرارة والماء والشحوم، لذلك تُستخدم في مجموعة متنوعة من المصنوعات المصممة لتكون مقاومة للبقع أو مقاومة للماء.
فاقمت المواد الكيميائية الأبدية المخاوف البيئية والصحية بسبب تراكم هذه المواد في المياه، ويصعب إزالتها باستخدام المرشحات التقليدية، وتسبب العديد من المخاطر الصحية الحادة مثل السرطان والأمراض المتعلقة بالنمو.
اقرأ أيضاً: تلوث المياه: أبرز أسبابه وآثاره على الإنسان والبيئة
مرشحات تُزيل المواد الكيميائية الأبدية من جامعة أبوظبي
دفع هذا الأمر العلماء من جامعة نيويورك أبوظبي لابتكار مرشح مياه متطور يتميز بطبقات نشطة مصممة جزيئياً من الهياكل العضوية التكافلية للقضاء بكفاءة عالية على الملوثات الناشئة ومنها الملوثات الكيميائية الأبدية، المعروفة أيضاً باسم "السلفونات المشبعة بالفلور ألكيل"، والتي تشكّل إزالتها من المياه تحدياً عالمياً.
إن مرشح المياه عبارة عن إطار عضوي تساهمي كاتيوني يعمل بفاعلية على اكتشاف أحد الملوثات الضارة دائمة التأثير، وهو حمض "بيرفلورو الأوكتانويك" وإزالته من مياه الشرب بسرعة وفاعلية، حتى في التراكيز المنخفضة، وبدرجات كثافة مناسبة للبيئة، ما يوفّر حلاً واعداً يتخطى أساليب المعالجة التقليدية لإزالة هذه المواد الضارة من المياه.
يُعدّ هذا الاكتشاف حلاً واعداً لمكافحة تلوّث المياه في المسطحات المائية في أنحاء العالم كافة، مع إمكانية تحسين جودة المياه على مستوى العالم، ويمكن استخدام هذه المواد أيضاً في أجهزة تنقية المياه المنزلية، ما يعزّز أداء المواد التقليدية ويسمح بتطبيقها عملياً في مختلف أنحاء العالم.
حسب الدراسة المنشورة في دورية نيتشر كوميونيكيشنز، اعتمد الباحثون منهجية كيميائية صوتية بسيطة من أجل تطوير إطار عضوي تساهمي لتحسين التفاعلات الكارهة للماء والكهرباء الساكنة، إلى جانب توفر العديد من مواقع الامتزاز بهدف الوصول إلى أقصى قدر من التفاعلات مع جزيئات السلفونات المشبعة بالفلور ألكيل، ما يسمح باكتشاف حمض بيرفلورو الأوكتانويك وإزالته خلال ثوانٍ، حتى ضمن درجات الكثافة المناسبة بيئياً.
تحقق الباحثون من كيفية اكتشاف المواد وإزالتها بسرعة باستخدام أنظمة المحاكاة الحاسوبية، ما منحهم رؤى معمقة حول التفاعلات عند المستوى الذري، والتي أسهمت بإجراء مزيدٍ من الأبحاث في هذا المجال.
اقرأ أيضاً: هل تعلم مدى ندرة المياه العذبة على كوكب الأرض؟
عقّب الأستاذ علي طرابلسي، أستاذ الكيمياء والباحث الرئيسي المشارك في مركز أبحاث المياه بجامعة نيويورك أبوظبي، والذي قاد البحث بقوله: "يوفّر هذا الاكتشاف المهم حلاً أسرع وأكثر فاعلية من التقنيات الحالية، إذ يتميز بإمكانات تسهم بشكلٍ كبير في تطوير آلية تنقية المياه وتحسين جودتها في مختلف أنحاء العالم. ويأتي اكتشاف هذه التقنية الجديدة الضرورية في الوقت المناسب بالتزامن مع الانتشار الواسع للمواد الكيميائية الأبدية في البيئة من حولنا وفي أجسامنا، وخطورتها الكبيرة على صحة الإنسان".
شارك في البحث أيضاً أسماء جراد، زميلة أبحاث مرحلة ما بعد الدكتوراه، وجوبندا داس، الباحث المساعد. وقد نالت أسماء جراد جائزة "مبتكرون دون 35" في النسخة السادسة منها عام 2023، والتي تُقدمها منصة إم آي تي تكنولوجي ريفيو العربية لمشاركتها في هذا الابتكار.
ويطمح الفريق أن يكون لهذا المشروع دورٌ في نشر الوعي حول مخاطر السلفونات المشبعة بالفلور ألكيل في دولة الإمارات والعالم، وتشجيع الجهود الرامية إلى تعزيز مراقبة هذه المواد الضارة والارتقاء بمعايير السلامة.