طور باحثون من جامعة ملبورن الملكية للتكنولوجيا (RMIT University) طريقة عملية وفعالة لإزالة جزيئات الميكروبلاستيك من مياه الصرف ، حيث تمكنت التقنية من التخلص من أكثر من 90% من هذه الجزيئات.
وتعتمد الطريقة على الاستخدام المشترك للفقاعات الدقيقة (Microbubbles) والفقاعات النانوية (Nanobubbles)، بما يسمح بدمجها في أنظمة معالجة المياه الحالية دون الحاجة إلى إعادة تصميم أو تحديث شامل للبنية التحتية لمحطات المعالجة.
ويؤكد الباحثون أن تطبيق التقنية يتطلب فقط تحسين بعض المعايير التشغيلية، مثل ضغط الهواء، ومدة تشبع المياه بالهواء، وحجم الفقاعات المستخدمة.
تطوير لأسلوب معروف في معالجة المياه
تمثل التقنية الجديدة نسخة مطورة من تقنية الطفو بالهواء المذاب (Dissolved Air Flotation - DAF)، وهي إحدى الطرق الشائعة المستخدمة في تنقية المياه، حيث تلتصق الملوثات بفقاعات الهواء قبل أن تطفو إلى سطح المياه ليجري التخلص منها.
وأظهرت الدراسة أن الجمع بين الفقاعات الدقيقة والفقاعات النانوية يعزز كفاءة هذه العملية بشكل ملحوظ.
فالفقاعات الدقيقة توفر قوة الرفع اللازمة لنقل جزيئات الميكروبلاستيك إلى سطح المياه، بينما تعمل الفقاعات النانوية على تعزيز التصاق الجزيئات ببعضها البعض، ما يؤدي إلى تكوين تجمعات أكبر يسهل فصلها وإزالتها.
الحد من أحد أهم مصادر انتشار الميكروبلاستيك
قال بيبلوب برامانيك، الأستاذ المشارك ومدير مركز أبحاث تقنيات المياه الفعالة في جامعة RMIT:
«"تُعد محطات معالجة مياه الصرف أحد أهم المسارات التي ينتقل عبرها الميكروبلاستيك إلى البيئة، إذ تتمكن هذه الجزيئات من المرور عبر أنظمة الترشيح التقليدية، مما يشكل مخاطر على النظم البيئية وصحة الإنسان. ويتميز نهجنا بسهولة تطبيقه وقدرته على تعزيز إزالة الميكروبلاستيك بشكل كبير منذ المراحل الأولى من عملية المعالجة."»
فعالية عالية حتى في الظروف الصعبة
أظهرت الدراسة أن التقنية الجديدة تحافظ على كفاءتها حتى في وجود مكونات شائعة داخل مياه الصرف، مثل:
- المواد العضوية.
- الدهون.
- الزيوت.
- مواد التشحيم.
وفي بعض الحالات، ساعدت هذه المواد، إلى جانب مواد التخثير المستخدمة في محطات المعالجة، على تجميع جزيئات الميكروبلاستيك في كتل أكبر، ما جعل إزالتها أكثر سهولة.
وأشار الباحثون إلى أن التقاط هذه الجزيئات في المراحل المبكرة من المعالجة يمنع تراكمها داخل الحمأة، ويقلل انتقالها إلى المواد الصلبة الحيوية الناتجة عن معالجة مياه الصرف، الأمر الذي يحد في النهاية من عودتها إلى البيئة.
نجاح الاختبارات المخبرية وخطط للتجارب الميدانية
نجح الباحثون في اختبار التقنية على المستوى المخبري، ويستعد الفريق البحثي حاليا للتعاون مع شركاء من القطاع الصناعي لتجربة النظام في ظروف تشغيل حقيقية.
وتهدف المرحلة المقبلة إلى تقييم كفاءة التقنية في معالجة أنواع مختلفة من مياه الصرف، وإذا أكدت التجارب الميدانية النتائج الحالية، فقد تصبح هذه الطريقة أداة مهمة للحد من انتشار الميكروبلاستيك وحماية البيئة.
