نجح علماء من جامعة تومسك التقنية الروسية وجامعة براويجايا الإندونيسية في إنجاز علمي مشترك وذلك بتطوير هيدروجيل مبتكر مصنوع من مخلفات الطعام، قادر على امتصاص ما يصل إلى 70% من المعادن الثقيلة الضارة من المياه الملوثة.

المواد الخام المستخدمة: السكريات من الفواكه

تم تصنيع هذا الهيدروجيل باستخدام السكريات المستخلصة من الفواكه مثل الموز، التفاح، والبرتقال، تمت عملية الاستخلاص بواسطة تقنية الموجات فوق الصوتية للحصول على مسحوق جاف، والذي تم مزجه مع رابط متشابك، النتيجة كانت مادة ذات خصائص فريدة تشمل:

مسامية عالية تزيد من كفاءة الامتصاص.

قدرة كبيرة على امتصاص الماء.

مساحة سطحية واسعة.

مجموعات وظيفية نشطة، مثل الأمينو والهيدروكسيل، لتعزيز الامتزاز.

الاختبارات: نتائج مذهلة للتنقية

صرح أنطونيو دي مارتينو، الأستاذ المساعد في كلية دراسة العمليات الكيميائية والطبية الحيوية، بأن الهيدروجيل تم اختباره باستخدام عينات مياه تحتوي على معادن ثقيلة مثل:

الرصاص

الكادميوم

الكروم

الزرنيخ

الزئبق

الكوبالت

تم اختبار المادة على مياه ملوثة بتركيزات تتراوح بين 50 إلى 300 ملغ. وأظهرت النتائج كفاءة عالية للهيدروجيل في إزالة المعادن الثقيلة بنسبة تصل إلى 70% بغض النظر عن تركيز المعادن أو طبيعة الماء.

آليات التطبيق: طريقتان فعّالتان

تم اختبار الهيدروجيل بطريقتين:

1. إضافة مباشرة للمياه الملوثة:

تم وضع 2 ملغ من الهيدروجيل في لتر من المياه الملوثة.

استغرقت العملية ساعة واحدة لتنقية المياه.

2. استخدام أنبوب تصفية:

تم تعبئة الهيدروجيل داخل أنبوب يمر الماء الملوث من خلاله.

أثبتت الطريقة قدرتها على تنقية 20 مليلترا من الماء في الدقيقة.

يمكن إعادة استخدام الهيدروجيل حتى خمس مرات دون فقدان كفاءته.

خطط مستقبلية للتطبيق العملي

يعتزم الفريق البحثي اختبار الهيدروجيل في مياه ملوثة بالمعدن الثقيلة في منطقتين:

منطقة تومسك في روسيا.

جزيرة جاوة في إندونيسيا.

سيتم تصميم أنبوب امتصاص يحتوي على الهيدروجيل وتجريبه في المياه الملوثة، سيتم مقارنة النتائج مع المواد الصلبة المستخدمة حاليا في تنقية المياه على نطاق واسع.

أهمية الابتكار

يمثل هذا الهيدروجيل خطوة كبيرة نحو تحسين تقنيات تنقية المياه باستخدام مواد صديقة للبيئة ومصنوعة من النفايات. بفضل قدرته على التخلص من المعادن الثقيلة بكفاءة وبتكلفة منخفضة، يمكن لهذا الابتكار أن يحدث تحولًا في مجال معالجة المياه ويوفر حلولا مستدامة لمناطق تعاني من تلوث المياه.