معلومات عن المصفاة السحرية لتحلية مياة البحر

أعلنت صحيفة نيتشر نانو تكنولوجي العلمية عن الفلتر السحري الجديد وهو أحدث ابتكار لتنقية مياه البحر وجعلها صالحة للشرب، حيث قام علماء بريطانيون بابتكار فلتر مصنوع من مادة تسمى الغرافين وهي أرق مادة في العالم وإحدى صور الكربون، يبلغ سمك مادة الغرافين ذرة واحدة وبالرغم من ذلك فهو أقوى ٢٠٠ مرة من الصلب، يعمل هذا الفلتر على تحويل مياه البحر المالحة إلى مياه صالحة للشرب

استخدامات الغرافين في تحلية مياه البحر: 
أعلن فريق من العلماء في جامعة مانشستر المشاركين في هذا الاكتشاف أنه بإمكانهم أن يحدثوا ثورة عالمية في مجال تحلية المياه. سبق للعلماء استخدام الغرافين لتنقية بلورات الملح الكبيرة، ووجدوا طريقة جديدة للتحكم في حجم المسام في الغشاء الغرافيني، مما يزيد من قدرة الغشاء على تنقية المياه. ذكرت مجلة نيتشر نانو تكنولوجي أن الغشاء الغرافيني الجديد قادر على تحلية مياه البحر وجعلها صالحة للشرب .

أكد البروفيسور راهول ناير، قائد الفريق العلمي لهذا الابتكار، أن هذه الابتكارات تشكل خطوة هامة للأمام لأنها تفتح الباب أمام تطوير إمكانيات جديدة وفعالة لتنقية وتحلية المياه .
وجدير بالذكر أنه أول من قام بفصل مادة الغرافين  عام ٢٠٠٤ عالمان من جامعة مانشستر أندريه غيم وكوستا نوفوسيلوف، وقد حصلا على جائزة نوبل في الفيزياء بسبب هذا. ويخشى العلماء أنه بحلول عام ٢٠٢٥ قد يعاني حوالي ١٤ بالمئة من سكان العالم من مشكلة نقص مياه الشرب .

تقنية تحلية مياه البحر بالكهرباء :
قام علماء ألمانيون بابتكار تقنية حديثة لتحلية مياه البحر تعتمد على التيار الكهربائي الذي يعمل على إزالة جزيئات الملح من الماء . وتساعد تقنية تحلية مياه البحر بالكهرباء على توفير الكثير من الطاقة بعكس تقنية التناضح العكسي التي تستهلك الكثير من الطاقة، ويقول الباحث في هذه التقنية فابيو لا مانتيا. وهو شاب يدرس في جامعة بوخوم أنه يشبه عملها عمل البطارية حيث يتم فصل أيونات الصوديوم والكلوريد من مياه البحر عن طريق التيار الكهربائي .  

كيفية تنقية المياه بالكهرباء :
يتكون ملح البحر من جزيئات موجبة هي أيونات الصوديوم وجزيئات سالبة وهي الكلوريد وعند استخدام التيار الكهربائي في المياه المالحة يتم تغيير مكونات الملح فيتحول الصوديوم إلى أيونات سالبة والكلوريد إلى أيونات موجبة وبذلك يمكن تنقية مياه البحر من الملح .
وقد استخدم فايبو لاميتا اقطاب كهربائية مرنة تتكون من الكربون النشط ثم يقوم بشحن قطعة من القماش يبلغ طولها سنتيمتر واحد بمحولات كهربائية . وفي الناحية الموجبة للبطارية يوجد جزيئات فضية صغيرة جدا تختلط هذه الجزيئات بالكلوريد الموجود في الماء حتى يتشكل الكلوريد الفضي ، أما في الناحية السالبة للبطارية فيتم إضافة مادة تتكون من الصوديوم وعند إزالة الصوديوم من المادة تصبح بحاجة إلى صوديوم ولذلك عند عملية التحلية تقوم المادة بامتصاص الصوديوم الموجود في مياه البحر

يقوم الدكتور ألبرتو باتيستا بوضع قطعة صغيرة من القماش في قارورة ويضيف إليها كمية من ماء البحر. ويشير إلى أنه يمكن إزالة ربع الملح الموجود في الماء عن طريق توصيل الجهاز الذي يتم فيه التجربة بتيار كهربائي بقوة ميللي أمبير لمدة ٤٠ دقيقة .

كمية المياه التي يمكن تنقيتها بالجهاز :
لم يستطع  الباحثون تحلية كميات كبيرة من المياه واستغرق وقت طويل جدا في التحلية، بالإضافة إلى أنهم لم يستطيعوا إزالة إلا ٥٠ بالمائة فقط من الملح الموجود في الماء، وجدير بالذكر أنه يجب إزالة ٩٨ بالمائة من الملح الموجود في الماء حتى يكون صالحا للشرب، ويبرر لاميتا هذه المشكلة وقال أن السبب هو الوصلات الموجودة في الجهاز حيث أن الفضة تقوم بتضعيف عمل البطارية والصوديوم الفضي يعيق عملية تحرك الجزيئات.

ولا يمكن مقارنة سرعة تقنية تحلية مياه البحر بالكهرباء وكمية المياه التي يتم تحليتها بقدرة المضخات على ذلك وقال لاميتا أنه رغم ذلك فإن طريقته جديدة وسوف يتم تطويرها لتصبح أفضل بعض الشئ  وأنه يستعد أن يجعل بطاريته تنافس تقنية المضخات ويسعى أن يجعلها مكملة لها لان تقنية البطارية تعمل بصورة أفضل عندما يكون الماء مالحا جدا أما