باحثون في جامعة خليفة يطورون مادة الغرافين الرملي لتنقية مياه الصرف الصناعية بالاستعانة بالرمل وعصارة التمر

أبوظبي، 18يونيو، 2020: أعلنت جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا اليوم عن قيام فريق بحثي بتطوير مادة الغرافين الرملي القادر على امتصاص الملوثات من مياه الصرف الصناعية بالاستعانة بمصدرين طبيعيين متوفرين بكثرة في دولة الإمارات وهما الرمل والتمر.

وتعتبر عملية إزالة الشوائب من مياه الصرف الصناعية بطريقة آمنة واقتصادية ركيزة أساسية للعديد من الدول في كافة أنحاء العالم، خاصة وأن معظم الطرق التقليدية المستخدمة في إزالة الملوثات من مياه الصرف الصحي تعاني من بعض العيوب المتعلقة بتكلفة الصنع والكفاءة وإمكانية التطبيق أو إعادة الاستخدام. فعلى سبيل المثال، تعتبر طريقة تنقية المياه المبتكرة في جامعة خليفة متطورة نسبياً ويمكن اعتمادها عالمياً، حيث تتميز بكونها ذات جدوى اقتصادية وفعالية تكنولوجية متخصصة في التخلص من الملوثات البيئية.

وفي هذا الصدد، طور فريق جامعة خليفة البحثي مادة الغرافين الرملي القادرة على امتصاص الملوثات والتي تلتصق على جزيئات صغيرة الحجم ليتم بعد ذلك التخلص منها بسهولة.

وقد تكون عملية تصنيع الغرافين الرملي مكلفة جداً، لذلك اتجه الباحثون في جامعة خليفة إلى الاستفادة من مصدر لم يسبق وأن تمت الاستفادة منه في من قبل، ألا وهو عصارة التمر والتي تُستخدم لاستخراج الكربون اللازم لإنتاج الغرافين. ويعتبر الغرافين الرملي مادة صديقة للبيئة قابلة للتطوير في مجال تنقية المياه، لما لها من قدرة على الامتصاص تفوق نظيراتها من المواد المصنوعة من الغرافين.

ويشمل الفريق البحثي الذي يشرف عليه الدكتور فوزي بنات، أستاذ الهندسة الكيميائية، والمهندس البحثي السابق أنجالي إداثيل والباحث المساعد الزائر شيهروز خان. وقد تم توضيح الاستراتيجية المتبعة لإنتاج الغرافين الرملي المهجن بعصارة التمر في ورقة بحثية نُشرت في المجلة العلمية “سينتيفيك ريبورتس”.

وفي السياق، اعتمد الفريق البحثي في تحليل عصارة التمر على عملية “التحلل الحراري”، وهي عملية التحلل الكيميائي للمواد العضوية عند درجات حرارة مرتفعة في غياب الأكسجين، حيث يتضمن التحلل تغيراً كيميائياً في تركيب مادة الغرافين يصاحبه الالتصاق بالرمل دون الحاجة إلى عوامل كيميائية خارجية. وتشكل المساحة السطحية الكبيرة لمادة الغرافين وتعدد استخداماتها الكيميائية إضافة للخاصية الفيزيائية التي تتمتع بها في طرد الماء عوامل أساسية في إزالة الملوثات. وتم اختبار الغرافين الرملي الذي طوره فريق الباحثين في المختبر، مظهراً نتائج فعالة في إزالة كل من الصبغ والمعادن الثقيلة من الأنظمة ذات المكونات المتعددة. هذا، وقد أكد الباحثون على الإمكانيات التي يحظى بها مشروعهم كمورد لمادة فريدة من نوعها تساهم في تنقية المياه .

وأشار الدكتور فوزي إلى أهمية إتاحة فرص التطبيق العملي لمادة الغرافين للقضاء على مشكلة نقص المياه الحالية، حيث قال: “يساهم الغرافين الرملي الذي قمنا بتطويره في زيادة مصادر المياه في الدولة والحد من كميات الطاقة المستهلكة في عمليات معالجة المياه العادمة، وكذلك في تحويل مياه الصرف الزيتية من مياه ملوثة إلى مياه يمكن استخدامها في العديد من التطبيقات كإعادة التدوير الصناعي والزراعة”.