استخدام تقنية النانو في تنقية المياه

من بين التحديات العالمية التي تواجة التي تواجه الدول والمجتمعات حاليا، الحصول على المياه النقية التي تعد من حقوق الإنسان الأساسية. فطبقا لتقديرات الكثير من الهيئات والمنظمات الدولية، هناك الملايين من الأشخاص لا تتوفر لديهم مصادر للمياه النقية، ويعانون من عدم قدرتهم على الحصول على مياه شرب نقية الأمر الذي يؤدي لانتشار الأمراض والوفيات.

ووفقا لآخر الإحصاءات من اليونيسيف ومنظمة الصحة العالمية، هناك ما يقدر بـ 884 مليون شخص محرومون من الماء الصاح للشرب، و 2.5 مليار دون مياه تستخدم للصرف الصحي. ونتيجة لذلك تنتشر الأمراض والوفيات للأشخاص الذين يستخدمون موارد مياه ملوثة، هذه الأثار واضحة بشكل خاص للأطفال في البلدان المختلفة حيث أن 3900 طفل يموتون يوميا بسبب الإسهال وحده.

ولعل من أبرز الفوائد المبشرة و الملموسة لتقنية النانو هي مساهمتها في الحصول على مياه صحية خالية من الملوثات و الشوائب الضارة بواسطة أنظمة معالجة متقدمة تتضمن وسائل تنقية نانو مترية. ولا ريب أن نجاح تصفية المياه بالطريقة البدائية المعتمدة على أقمشة ملابس الساري، المعروفة في بلدان الهند و ما جاورها، هي الأصل في البحث عن منسوجات مشابهة ِحيكت و ُعولجت بتقنية النانو لجعل عملية التصفية أكثر فاعلية و كفاءة . ففي بنغلادش، على سبيل المثال، أستعمل أهالي القرى أقمشة الساري لتصفية مياههم من بكتيريا الكوليرا، حيث بإمكان أربعة طبقات من قماش الساري حجز 99% من البكتيريا . و في المقابل استفادت أرياف جنوب أفريقيا من إنتاج تقنية النانو المتمثل بأغشية فلتره ذات مسامات نانو مترية في فلتره مياهها من الملوثات و السموم الصناعية و التي تضمنت كبريتات و كلورايد و فوسفات و النتريت.

فعلى سبيل المثال، استخدمت ذرات الفضة النانوية في قتل البكتريا و خصوصاً بكتريا الايكولاي المسببة للأمراض المعدية و القاتلة في كثير من الأحيان، و أظهرت النتائج المنشورة في هذا الموضوع أن هذه المواد قضت و بشكل كامل على هذه الميكروبات. بالإضافة إلى ذلك، استخدمت مواد نانوية أخرى في معالجة و تنقية المياه الملوثة، كالأنابيب الكربونية النانوية حيث أظهرت هذه المواد النانوية أن لها خاصية عالية على ادمصاص المواد و العناصر السامة الملوثة في المياه كالمعادن الضارة و المركبات الكربونية الذائبة في الماء بالإضافة إلى استخدامها في قتل الميكروبات و الجراثيم العالقة بالماء بتعديل أسطحها كيميائياً.

وقد تم نشر العديد من الأبحاث العالمية في هذا المجال، حيث أظهرت النتائج أنه تمت إزالة، وبشكل كامل، بعض المعادن الضارة و السامّة كالزئبق و الزرنيخ و الرصاص و الكادميوم و الكروميوم، ثم أيضاً نزع العديد من المركبات الكربونية كالفينول و الزيوت العالقة و مركبات البنزين و التولوين و الزيلين و المواد الكربونية الصبغية و غيرها.

وهناك العديد من المواد النانوية الأخرى التي تم استخدامها في معاجة المياه كألياف الكربون النانوية وجزيئات الجرافين النانوية و نانوزيوليت و الفلاتر النانوية و أظهرت هذه المواد قابلية عالية في معالجة المياه الملوثة.

وأخيراً ما زالت لأبحاث مستمرة في هذا المجال، و ما زال هناك الكثير من المجالات و التطبيقات التي يمكن من خلالها استخدام المواد النانوية لزيادة انتاجية المياه العذبة و تنقية المياه.

المصادر 1 ، 2