الكهرباء لتقنية المياه من المواد العضوية الضارة

فاز فريق من 28 شاب وشابة من 21 دولة بجائزة "الموهبة الخضراء" التي تمنحها الوزارة الاتحادية للتعليم والبحوث في ألمانيا. هذه المجموعة من الشباب فازت عن بحث حول تنقية المياه عن طريق التيار الكهربائي.

لا تتمكن وسائل تنقية المياه من تطهير المياه من كافة المواد الضارة، فهناك جزيئات ومركبات يصعب التخلص منها في الماء، لأنها تذوب فيه. لكن فكرة التنقية التي ابتكرها هذا الفريق تتمحور حول القضاء على هذه المركبات التي يصعب فصلها بالطرق التقليدية.

أحد الباحثين الشباب هو الكيميائي سيرغي غارسيا – سيغورا من جامعة برشلونة في إسبانيا، الذي يقول في حوار مع DW إن بعض هذه المركبات يتم القضاء عليها عن طريق مضادات حيوية، فمثل "هذه المواد الضارة في المياه يمكن أن تسبب أمراضاً مزمنة أحياناً، إذا ما تم شرب الماء لفترات طويلة". كما أن هناك مواد بتروكيماوية يمكن أن تكون من ضمن هذه المواد الضارة.

وتعتمد الفكرة الجديدة على تفكيك هذه الجزيئات عن طريق معالجة كهربائية بهدف القضاء عليها تدريجياً، وذلك عبر استخدام الهيدروكسيل المعروف بـ OH-، وهي عبارة عن جزيئات نشطة للغاية بعمر نسبي قصير. حول ذلك يوضح الباحث غارسيا – سيغورا: "هذه الجزيئات تتحرك بسرعة عند اكتشافها مواد عضوية ضارة في المياه"، إذ تقوم جزيئات الهديروكسيل، مثلاً، بمهاجمة مركب البنزين العضوي وتحويله أولاً إلى الفينول، ثم تقوم بتفكيكه تدريجياً إلى أحماض كربونية.

ولتكوين الهديروكسيل، يتم وضع أقطاب كهربائية في الماء - قطب أنود وآخر كاثود، لتمرير تيار كهربائي داخل الماء. لكن الفرق يكمن في أن القطبين ليسا معدنيين، بل مصنوعان من الماس المرصع بالبورون، ويمكنهما إنتاج جزيئات الهديروكسيل على سطحها.

لكن عدد جزيئات الهديروكسيل الناتج من خلال هذه الطريقة غير كاف، ولهذا تستعمل طريقة فينتون للتحليل الكهربائي باستخدام قطب كاثود حديدي إضافي. بذلك يتم إنتاج ماء الأكسجين، ثم الماء وجزيئات الهديروكسيل، التي تنتشر ليس فقط قرب الأقطاب بل في خزان المياه كله، لتقوم بعملها في مهاجمة المركبات العضوية وغير العضوية الضارة في المياه.

ع.خ/ ي.أ (DW)