نجح علماء من مركز كراسنويارسك العلمي التابع لأكاديمية العلوم الروسية – فرع سيبيريا في تطوير مادة ماصّة (سوربنت) مبتكرة تعتمد على رماد محطات الطاقة العاملة بالفحم، تُستخدم لتنقية المياه الملوثة بالمعادن الثقيلة شديدة السمية.

وتكمن أهمية هذا الابتكار في أنه يجمع بين معالجة مياه الصرف الصحي وإعادة تدوير النفايات الصناعية في آنٍ واحد، مما يجعله حلا بيئيا واقتصاديا مستداما.

وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة جامعة سيبيريا الفيدرالية – قسم الكيمياء.

ما طبيعة المادة الجديدة؟

يعتمد السوربنت الجديد على كرات مجهرية مجوفة تُعرف باسم “السينوسفيرات”، يتم استخلاصها من الرماد المتطاير الناتج عن احتراق الفحم في محطات توليد الطاقة.

مميزات المادة:

تحتوي مخلفات الطاقة على السيليكون اللازم لتصنيع مواد شبيهة بالزيوليت.

استخدام هذه النفايات يُخفض تكلفة الإنتاج بشكل ملحوظ.

يساهم في تقليل تراكم الرماد الصناعي الضار بالبيئة.

كفاءة عالية في إزالة المعادن السامة

أجرى الباحثون اختبارات مخبرية على المادة المطوّرة، وأظهرت النتائج أداءً لافتا، حيث تمكنت من:

إزالة الرصاص من المياه الملوثة بنسبة تقترب من 100%.

إزالة الكادميوم بنفس الكفاءة العالية تقريبا.

ويُعد كل من الرصاص والكادميوم من المعادن الثقيلة المصنّفة ضمن الدرجة الأولى من الخطورة على صحة الإنسان والبيئة.

تثبيت المعادن ومنع تسرّبها

لا تقتصر فاعلية التقنية على امتصاص المعادن السامة فقط، بل تمتد إلى تثبيتها بشكل آمن بعد الامتصاص.

كيف يتم ذلك؟

بعد تشبّع السوربنت بالمعادن، يتم تسخينه حتى درجة حرارة 1000 مئوية.

عند هذه الدرجة، تندمج أيونات المعادن الثقيلة داخل البنية البلورية للمادة.

تتحول المادة الناتجة إلى مركّب صلب وخامل لا يشكل خطرا بيئيا.

وبذلك تصبح هذه المواد مناسبة للدفن الآمن بيئيا دون خطر تسرب السموم مجددا.

أهمية الابتكار للبيئة والصناعة

تؤكد الباحثة إيكاترينا كوتيخينا، المشاركة في الدراسة والحاصلة على درجة الدكتوراه في الكيمياء، أن هذه التقنية تمثل خطوة مهمة نحو:

تحسين جودة المياه في المناطق الصناعية.

تقليل الأضرار الناتجة عن نفايات محطات الطاقة.

تطوير حلول منخفضة التكلفة لمعالجة التلوث.

دعم مفاهيم الاقتصاد الدائري والاستدامة البيئية.

آفاق تطبيق واسعة

يمكن استخدام هذه التقنية في:

محطات معالجة مياه الصرف الصناعي

المناطق المتضررة من التلوث المعدني

الصناعات التعدينية والكيماوية

ويرى العلماء أن تطوير هذه المواد على نطاق صناعي قد يسهم بشكل فعّال في الحد من التلوث المائي عالميا.