اكتشف فريق دولي من العلماء طريقة قياسية لإزالة فئة من “المواد الكيميائية الدائمة” (PFAS) الضارة من المياه الملوثة.
يقول المؤلف الرئيسي للدراسة، المهندس يونغكون تشونغ من جامعة رايس في الولايات المتحدة أن تقنية الترشيح الخاصة بهم يمكنها امتصاص كميات كبيرة من المواد البيرفلورو ألكيلية والبولي فلورو ألكيلية، والمعروفة أيضًا باسم PFAS ، “بسرعة تفوق سرعة مرشحات الكربون التجارية بحوالي 100 مرة”.
وتعرف مواد PFAS بالملوثات الأبدية وهي اختصار لعبارة Per- and Polyfluoroalkyl Substances أي المواد الكيميائية المشبعة والمتعددة الفلور، وهي مجموعة كبيرة تضم أكثر من 12 ألف مركّب كيميائي صناعي تُستخدم لحماية الأسطح من الماء والنار والشحوم.
موضوع متعلق: المواد الكيميائية الأبدية تهدد صحة الإنسان والبيئة
وتُصنع هذه المركبات منذ أربعينيات القرن الماضي، وتُستخدم في صناعة معاطف المطر، والمفروشات ، والمقالي غير اللاصقة ، وتغليف المواد الغذائية ، ورغوة إطفاء الحرائق، وغيرها الكثير.
لقد أثبتت هذه المواد متانتها بالتأكيد، فسلسلة الكربون والفلور في قلب هذه الجزيئات قوية للغاية، ومن المتوقع أن تستغرق مركبات PFAS آلاف السنين لتتحلل.
وتوجد هذه المواد في المياه والتربة والهواء ويمكن أن تتسلل إلى أجسادنا، وهذه مشكلة كبيرة، إذ يرتبط اثنين على الأقل من هذه “المواد الكيميائية الأبدية” (PFOA و PFOS) بالسرطان وأمراض القلب والأوعية الدموية ومشاكل الخصوبة والعيوب الخلقية.
وتبذل الحكومات والقطاع الصناعي جهوداً للتخلص من هذه المواد الخطرة، لكن الأساليب الحالية بطيئة ويمكن أن تخلق نفايات ثانوية.
تستخدم طريقة الترشيح الجديدة هذه مادة هيدروكسيد مزدوج الطبقات (LDH) تجمع بين النحاس والألومنيوم مع النترات.
يقول تشونغ: “لقد التقط مركب LDH هذا مركبات PFAS بشكل أفضل بأكثر من 1000 مرة من المواد الأخرى، كما أنه يعمل بسرعة مذهلة، حيث يزيل كميات كبيرة من PFAS في غضون دقائق، أي أسرع بحوالي 100 مرة من مرشحات الكربون التجارية.”
تنشأ البنية الفريدة للمادة من طبقات من النحاس والألومنيوم مع اختلال طفيف في شحنتها، مما يؤدي إلى امتصاص جزيئات PFOA، التي ترتبط بإحكام بالمرشح.
وبمجرد تشبع مادة الامتزاز بـ PFOA، قام الفريق بتسخين المادة وإضافة كربونات الكالسيوم، مما سمح لهم بـ “تنظيف”مركب LDH لإعادة الاستخدام وإزالة مركبات PFOA من هيكله الفلوري، مما أدى إلى تدميره بشكل فعال.
وقال المهندس مايكل وونغ من جامعة رايس لصحيفة الغارديان إنه يمكن التخلص من مادة الفلور والكالسيوم المتبقية في مكب النفايات بشكل آمن.
يقول وونغ: “نحن متحمسون لإمكانات هذه التقنية الفريدة من نوعها القائمة على LDH في تغيير كيفية معالجة مصادر المياه الملوثة بـ PFAS في المستقبل القريب” .
على الرغم من أن هذه التقنية لا تزال في مراحلها الأولى، إلا أنها أظهرت بالفعل نتائج واعدة في الدراسات المختبرية، وخاصة فيما يتعلق بمادة PFOA. وقد أثبت المرشح فعاليته في الاختبارات التي أجريت على المياه الملوثة بمواد PFAS من الأنهار والحنفيات ومحطات معالجة مياه الصرف الصحي، ويأمل الباحثون أن يتم دمجه بسهولة في مرافق معالجة مياه الشرب ومياه الصرف الصحي في المستقبل.
