تمكن فريق من العلماء في جامعة تومسك الروسية، بالتعاون مع زملائهم في جامعة براويجايا الإندونيسية، من تحقيق تقدم مهم في مجال تنقية المياه الطبيعية من المعادن الثقيلة باستخدام هيدروجيل مشتق من النفايات الغذائية.
تنقية المياه من المعادن الثقيلة
تعتبر التلوث بالمعادن الثقيلة من أبرز التحديات التي تواجه جودة المياه الطبيعية، وتأثيرها على البيئة والصحة العامة لا يمكن تجاهله. ومن هنا جاءت أهمية الدراسة التي أجريت بهدف تطوير تقنية فعالة ومستدامة لتنقية المياه من هذه المعادن الضارة.
استخلاص الهيدروجيل من النفايات الغذائية
وتعتمد التقنية المبتكرة التي قام العلماء بتطويرها على استخلاص الهيدروجيل من النفايات الغذائية، وتحديداً من الموز والتفاح والبرتقال. إذ تم استخدام هذه الفواكه كمصدر للسكاريد، وتم استخراج السكاريد منها باستخدام تقنية المعالجة بالموجات فوق الصوتية، وهي تقنية غير تقليدية تعتبر محسنة لعمليات الاستخراج المعتادة.
بعد استخلاص السكاريد، قام الباحثون بخلطها مع مادة مثبتة للخليط، مما أدى إلى الحصول على هيدروجيل ذو مسامية عالية.
ميزات الهيدروجيل
يتميز الهيدروجيل بقدرته الفائقة على امتصاص الماء على مساحة كبيرة، ولكن الميزة الأهم هي قدرته على تنقية الماء من المعادن الثقيلة مثل الكروم والرصاص والكادميوم والزئبق والكوبالت.
ويعد الهيدروجيل المشتق من النفايات الغذائية بديلاً مستدامًا عن الهيدروجيل المصنوع من مواد اصطناعية. فبدلاً من التكلفة البيئية العالية لإنتاج المواد الاصطناعية، يتم الاستفادة من النفايات الغذائية المتاحة بكميات كبيرة.
اختبار الهيدروجيل المشتق من النفايات الغذائية في تنقية المياه
وتتطلب عملية تنقية الماء باستخدام الهيدروجيل المشتق من النفايات الغذائية دراسات إضافية لتحديد فعاليته على إزالة المعادن الثقيلة من الماء. ومن المقرر أن يتم تجريب الهيدروجيل على مخاليط نموذجية أولاً، ثم على العينات الحقيقية من المياه الملوثة. إذا تم تأكيد فعالية الهيدروجيل، فإن تطبيقه يمكن أن يكون خطوة هامة نحو تحسين جودة المياه وحماية البيئة.
ميزات هذه التقنية
تتميز هذه التقنية بعدة مزايا. فهي تستخدم مصادر متجددة للهيدروجيل، مما يقلل من الاعتماد على الموارد الاصطناعية ويساهم في تقليل النفايات الغذائية. كما أن عملية استخلاص الهيدروجيل تتم باستخدام تقنية المعالجة بالموجات فوق الصوتية التي تعتبر بيئية وغير ضارة.
استخدامات أخرى للهيدروجيل
وبالإضافة إلى تنقية المياه، يمكن أن يجد الهيدروجيل المشتق من النفايات الغذائية استخدامات أخرى في مجال البيئة والصناعة. فقد يتم استخدامه في تنقية المياه المستخدمة في الصناعات المختلفة، مثل صناعة النفط والغاز والمعادن، حيث تكون المخلفات السائلة غالبًا ملوثة بالمعادن الثقيلة.
في الختام، يمثل تطوير الهيدروجيل المشتق من النفايات الغذائية تقدماً هاماً في مجال تنقية المياه وحماية البيئة. ومع استمرار البحوث والتجارب، نأمل أن يتمكن العلماء من تحسين هذه التقنية وتوسيع استخداماتها لتلبية احتياجاتنا المتزايدة في مجال تنقية المياه والحفاظ على بيئتنا للأجيال القادمة.
