طرق تنقية المياه اعتمادًا على تقنية النانوتكنولوجي

المياه هي أحد مظاهر الحياة على وجه الأرض وهي أيضًا أحد العوامل الرئيسية لاستمرار الحياة ، ومن هنا كان لا بُد من توفير مصادر مياه نظيفة ونقية لا تؤدي إلى الإصابة بالأمراض ، ولذلك ؛ عكف العلماء على تطوير بعض الطرق الحديثة التي يُمكن الاعتماد عليها من أجل تنقية المياه ومنها الاعتماد على تقنية النانوتكنولوجي .

أهمية تنقية المياه

مع تعدد مصادر المياه ومع وجود العديد من التقارير التي تشير إلى أن العالم مُقبل على أزمة كبيرة في نقص المياه خلال العقود القادمة ؛ كان لا بُد من القيام بعملية تنقية المياه المستخدمة مُسبقًا وتنقية المياه التي يتم استخدامها لأول مرة أيضًا من الشوائب ؛ حيث أن ذلك من شأنه أن يُساعد على توفير كميات أكبر من المياه الصالحة للشرب والري والخالية من مسببات الأمراض مثل الميكروبات ومختلف الكائنات الدقيقة أيضًا .

طرق تنقية المياه

تتوفر الكثير من الطرق المختلفة لتنقية المياه، وتعتبر بعضها أكثر شهرة وأهمية، وتشمل ما يلي:

الغربلة

تستخدم هذه الطريقة لتوجيه المياه القادمة من المصادر الرئيسية مثل الأنهار والبحيرات أو المياه الجوفية إلى غربال لغرض غربلة تلك المياه والتخلص من الشوائب الموجودة بها، مثل النباتات أو الأسماك أو الأخشاب أو أي شوائب أخرى عالقة في المياه .

التخثير والترسيب

يتم إضافة بعض المواد الكيميائية التي تؤدي إلى تجمع الشوائب الصغيرة مع بعضها البعض وتكون أجسام تعرف باسم الندف ، وتكون تلك الندف ذات كثافة كبيرة تجعلها تتريب في قاع خزان المياه ، وبعد ذلك تنتقل المياه إلى حوض الترسيب وعندما تستقر المياه تترسب الندف في القاع وبالتالي ؛ يتم إزالتها من المياه بسهولة .

التقطير والتطهير

يتم خلال عملية التقطير تمرير المياه عبر طبقات مختلفة تتكون من الرمل والحصى والفحم وغيرها لتصفية أي مواد أو جزيئات متبقية بها. يبلغ سمك طبقة الحصى حوالي 300 ملم وسمك طبقة الرمل حوالي 760 ملم. ثم يتم مرحلة التطهير التي يتم فيها تمرير المياه على الكلور أو بعض المطهرات الأخرى الآمنة لقتل الكائنات الحية الدقيقة المتبقية في المياه. وبعد ذلك، تصبح المياه صالحة للاستخدام .

تقنية النانوتكنولوجي

لا يخفى علينا جميعًا أن تقنية النانوتكنولوجي أصبحت تفرض نفسها بقوة في العديد من المجالات ولا سيما المجالات الطبية والصناعية والزراعية وغيرها ، حيث أن علم النانوتكنولوجي ينص على تحويل جزيئات المواد إلى جزيئات متناهية الصغر تخضع لمقياس النانو متر ، لأن في هذه الحالة تكتسب المواد والمعادن صفات مختلفة تمامًا عن صفات الجزيئات الكبيرة منها ، وهنا تُقدم جسيمات النانو عدد كبير من الفوائد والمزايا المذهلة التي لا يُمكن الحصول عليها من الجزيئات كبيرة الحجم .

في دراسة أجريت في جامعة ميزوري كولومبيا في الولايات المتحدة الأمريكية عام 2008، استخدم العلماء جزيئات نانو الفضة للتخلص من العديد من أنواع البكتيريا الموجودة في المياه الملوثة .

ذكر العالم هو الذي أجرى الدراسة أن جزيئات الفضة على مستوى النانو تنتج مواد كيميائية تعرف باسم ROS الأكسجين التفاعلي بشكل أكبر من جزيئات الفضة العادية، وتتمتع هذه المواد الكيميائية ROS بالقدرة على إعاقة نمو البكتيريا .

ومع ذلك ؛ فإن استخدام جزيئات نانو الفضة في معالجة المياه قد يؤدي إلى قتل البكتيريا المفيدة أيضًا ويؤدي إلى العديد من الأضرار الصحية ؛ وخصوصًا عند استخدام هذه المياه في مياه الشرب وفي ري الأراضي الزراعية ، ولذلك أوصت الدراسة بتجنب استخدام جزيئات نانو الفضة في تنقية المياه .

بالمقابل؛ أشارت إحدى الدراسات التي أجريت في الهند ونشرت في عام 2010 في مجلة التحلية النووية إلى إمكانية استخدام أنابيب نانوية كربونية لتنقية المياه والتخلص من الكائنات الدقيقة الممرضة والطفيليات الموجودة فيها مثل البكتيريا والفطريات والديدان وغيرها، التي يصعب التغلب عليها بالطرق التقليدية. وبالتالي، فإنها وسيلة رائعة لتنقية وإعادة استخدام مياه الصرف وتوفير كميات أكبر من مياه الشرب .