هذه التكنولوجيا المذهلة قد تزيل المواد البلاستيكية الدقيقة من مياه الشرب

يبدو أن مستقبل تكنولوجيا ترشيح المياه مشرقًا. [إعلان 1]

تم اكتشاف جزيئات بلاستيكية دقيقة.

تتواجد الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في كل مكان، في الماء والتربة وحتى في أجسامنا، وما زال الباحثون غير متأكدين من كيفية تأثيرها على صحتنا. والأسوأ من ذلك هو أن إزالة المواد البلاستيكية الدقيقة أمر صعب للغاية أيضًا. ومؤخرا، توصل العلماء إلى حل جديد من مصدر مدهش، ألا وهو الصوت.

نجح فريق من الباحثين في تطوير طريقة جديدة لتنظيف البلاستيك الدقيق من المياه باستخدام موجات صوتية عالية التردد. وعلى عكس تقنيات الترشيح بالموجات فوق الصوتية السابقة، يمكن لطريقتهم نظريًا إزالة جزيئات البلاستيك الدقيقة الكبيرة والصغيرة باستخدام عملية فريدة من خطوتين، مما يجعل المياه الملوثة بالبلاستيك آمنة للشرب. وقد تم عرض النتائج اليوم في اجتماع الجمعية الكيميائية الأمريكية.

يتم تعريف البلاستيك الدقيق على أنه أي حطام بلاستيكي يقل قطره عن 5 مم. غالبًا ما تأتي هذه المواد من قطع القمامة الأكبر حجمًا، مثل زجاجات المياه، أو أكواب البوليسترين، أو حتى الطلاء الأكريليكي، حيث تتحلل في البيئة. لمدة سنوات عديدة، لم يكن أحد يهتم بهذه القطع البلاستيكية الصغيرة. ولكن في عام 2004، وثقت دراسة بارزة أجراها عالم البيئة البحرية ريتشارد تومسون وجودهم على 17 شاطئًا مختلفًا. ومنذ ذلك الحين، ظهرت هذه البكتيريا في كل مكان يبحث فيه الباحثون: في التربة، وفي المحيطات، وحتى في أجسادنا. قال ميناكي بياسينا، الكيميائي التحليلي في جامعة نيو مكسيكو للتكنولوجيا والمؤلف المشارك في الدراسة: "لقد وجد العلماء جزيئات بلاستيكية دقيقة في عينات الدم البشري". "لذا فإن هذا سيكون له تأثير كبير في المستقبل."

لم يتوصل العلماء بعد إلى صورة واضحة عن تأثير كل هذا البلاستيك على صحة الإنسان، ولكنه على الأرجح ليس جيدًا. وقد تم ربط المواد البلاستيكية الدقيقة بكل شيء بدءًا من الالتهاب إلى مشاكل الخصوبة إلى السرطان، على الرغم من أن هيئة المحلفين لم تتوصل بعد إلى كيفية تسبب شظايا البوليمر الصغيرة في حدوث هذه الحالات. لكن هذا يعني أنه منذ عام 2019، اعتبرت منظمة الصحة العالمية المواد البلاستيكية الدقيقة مجالاً مثيراً للقلق (وحالة طوارئ صحية عامة محتملة).

في الوقت الحالي، يتم التقاط معظم المواد البلاستيكية الدقيقة التي يتم إزالتها من المياه بواسطة المرشحات. لكن هذه الأجهزة تميل إلى الانسداد؛ ويجب إزالتها أو تنظيفها أو استبدالها بانتظام، وهو ما قد يصبح مكلفًا بسرعة على نطاق واسع. أراد بياسينا ومختبره إيجاد طريقة لإزالة المواد البلاستيكية الدقيقة دون استخدام مرشحات. وقد وجدوا طريقة: الموجات فوق الصوتية.

تعتمد تقنية غسل المياه الجديدة على تقنية يطلق عليها بياسينا اسم "التركيز الصوتي".

"وهذا يعني استخدام الموجات الصوتية لتركيز أو تكثيف الجسيمات داخل محيط معين"، كما قال بياسينا. في هذه الحالة، من المفيد أن نفكر في الصوت ليس باعتباره موسيقى هادئة أو محادثة، بل باعتباره موجات من القوة بترددات فوق صوتية، أعلى من نطاق السمع البشري. عند تطبيقها داخل منطقة محصورة، مثل أنبوب فولاذي، تعمل هذه الموجات على دفع الجزيئات الصغيرة معًا - فكر في كيفية ارتداد مكبر الصوت حول حبيبات الرمل على الشاطئ.

ولا يعد فريق بياسينا أول فريق يستخدم الموجات فوق الصوتية لإزالة النفايات البلاستيكية من المياه. في العام الماضي، قام فريق من الباحثين المقيمين في إندونيسيا باختبار "جهاز تنقية صوتي" كان قادرًا على إزالة ما يصل إلى 95% من جزيئات البلاستيك الدقيقة من عينات المياه العذبة (أثبت النظام فعالية أقل بكثير في المياه المالحة). لكن على عكس دراسة بياسينا، قام هذا الفريق فقط بفحص شظايا بلاستيكية أصغر من 180 ميكرومترًا عرضًا. وقد افترضوا أن القطع الأكبر حجمًا سوف تتصرف بطريقة مماثلة، لكن بياسينا وزملاءه وجدوا أن هذا لم يكن صحيحًا بالضرورة.

وقال بياسينا "كلما كان البلاستيك أكبر، زادت احتمالية تركيزه في بعض النواحي". عند تعليقها في المياه العذبة النقية، تجمعت جميع أحجام البلاستيك الدقيقة في منتصف الأنبوب حيث قام الباحثون بزيادة حجم الموجات فوق الصوتية، مما يسمح بتدفق المياه النظيفة من الأنابيب الجانبية. ولكن عندما أضافوا المنظفات أو منعم الأقمشة إلى الماء، بدأت الجسيمات البلاستيكية الدقيقة الأكبر حجماً (تتراوح من 180 إلى 300 ميكرومتر في القطر) تتجمع على جوانب القنوات. في هذه الحالة، يبقى الماء في الأنبوب الأوسط نظيفًا، بينما تبقى الجوانب ملوثة بالبلاستيك.

ولضمان إزالة جميع أحجام البلاستيك، قام الفريق بتطوير دورة تنقية مياه مكونة من خطوتين، حيث تم إزالة البلاستيك الدقيق أولاً، ثم البلاستيك الأكبر حجمًا قليلًا. وبهذه الطريقة، تمكنوا من إزالة 82% من الجسيمات الأكبر حجماً وأكثر من 70% من الجسيمات الأصغر حجماً.

ولكن قبل أن يتمكنوا من نشر النظام في العالم الحقيقي، سيحتاج الباحثون إلى إجراء المزيد من الاختبارات. على سبيل المثال، قال بياسينا "لقد قمنا باختباره في مصدر مياه واحد فقط". لكن تركيز الملح أو المعادن المذابة الأخرى يمكن أن يؤثر على كثافة الماء، مما يؤدي إلى تغيير طريقة تدفق البلاستيك الدقيق عبر الماء. إذا أرادوا تنظيف جميع كثافات المياه المختلفة بشكل فعال، فسوف يحتاج الفريق إلى القدرة على التنبؤ بكيفية تفاعل المواد البلاستيكية الدقيقة.

المصدر: https://baoquocte.vn/cong-nghe-dang-ngac-nhien-nay-co-the-loai-bo-vi-nhua-khoi-nuoc-uong-284522.html