علماء روس يبتكرون مادة من الرماد لتنقية المياه من المعادن الثقيلة السامة

ابتكر علماء من كراسنويارسك مادة ماصة مصنوعة من رماد محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم، لتنقية المياه من المعادن الثقيلة السامة. تزيل هذه المادة الجديدة المعادن من الماء بكفاءة تقارب 100%، وتتيح 'احتجازها' داخل المادة الماصة للتخلص الآمن منها، بحسب سبوتنيك.

يشكل التلوث البيئي بالمعادن الثقيلة، مثل الرصاص والكادميوم (من المواد الخطرة من الفئة الأولى)، تهديدا خطيرا للنظم البيئية وصحة الإنسان.

طوّر علماء من مركز كراسنويارسك العلمي التابع لفرع سيبيريا في الأكاديمية الروسية للعلوم مادة مركبة مصنوعة من كريات مجهرية من رماد الفحم لمعالجة مياه الصرف الصحي وإزالة المعادن الثقيلة السامة. يقدم هذا النهج حلاً لمشكلتين: التخلص من نفايات الرماد ، وإزالة المعادن الثقيلة الخطرة من الفئة الأولى من البيئة، حسب ماورد في بوابة روسيا العلمية 'ساينتفك روسيا'.

تعتمد المادة المركبة الجديدة على الكريات المجوفة - وهي كريات مجهرية مجوفة من ألومينوسيليكات معزولة من رماد الفحم، وقد أصبحت هذه النفايات الناتجة عن الطاقة مصدراً للسيليكون لتصنيع مادة شبيهة بالزيوليت، ما يقلل بشكل كبير من تكلفة إنتاج المادة الماصة، واختبر الكيميائيون قدرة المادة الماصة الناتجة على 'جمع' النفايات السائلة السامة 'محاليل الرصاص والكادميوم'. وقد أظهرت المواد الماصة نتائج مبهرة: حيث بلغت نسبة إزالة الرصاص والكادميوم من المحاليل المائية ما يقارب 100%.

فبعد 'تشبع' المادة الماصة بالمعادن، يمكن 'عزلها' داخلها باستخدام درجات حرارة عالية. عند تسخينها إلى 1000 درجة مئوية، تندمج أيونات المعادن بقوة في الشبكة البلورية للمواد الماصة الشبيهة بالمعادن. على سبيل المثال، يستقر الرصاص، نتيجة لتحول طوري عند درجة حرارة عالية، في الطور البلوري لزركونات الرصاص. هذا يحول النفايات السائلة السامة إلى مادة صلبة خاملة مناسبة للتخلص الآمن والصديق للبيئة.

يمكن استخدام المواد الماصة التي طورها العلماء ليس فقط لتنقية المياه من المعادن الثقيلة، بل أيضا لتطبيقات الطاقة النووية حيث يكون من الضروري جعل النفايات المشعة السائلة غير ضارة وعزلها عن البيئة بشكل آمن.

كذلك يُعد النهج المعدني الامتزازي الذي استخدمه العلماء في هذا التطوير واعدا لمعالجة مياه الصرف الصحي والتخزين الآمن للنفايات الخطرة. علاوة على ذلك، فإن استخدام مواد خام ثانوية متوفرة بسهولة وغير مكلفة، مثل الكريات المجوفة من رماد الفحم - وهو منتج نفايات طاقة - لإنتاج مواد ماصة عالية النشاط يجعل هذه التقنية مجدية اقتصاديا.

وتوضح الدكتورة إيكاترينا كوتيغينا، الباحثة في معهد الكيمياء والتكنولوجيا الكيميائية، الفرع السيبيري للأكاديمية الروسية للعلوم: أنه في المنهج المتبع، يُستخدم نوع من النفايات الصناعية للتخلص من نفايات أخرى أكثر خطورة، ما يؤدي في النهاية إلى تحويل السموم إلى شكل صلب آمن، وتابعت 'يمهد بحثنا الطريق لتطوير تقنيات فعالة واقتصادية لمعالجة مياه الصرف الصناعي'.

وتُفتح التقنية المطورة أيضا الطريق لإنشاء أنظمة معالجة اقتصادية للصناعات المعدنية والكيميائية والتعدينية.