ae.llcitycouncil.org
علم

يحول مرشح الجرافين المبتكر حديثًا مياه البحر إلى مياه شرب

يحول مرشح الجرافين المبتكر حديثًا مياه البحر إلى مياه شرب



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.


الماء هو العنصر الأكثر أهمية الذي يحتاجه أي شكل من أشكال الحياة من أجل الوجود. يتكون كوكب الأرض من حوالي 71 في المائة من المياه ، ومع ذلك ، فإن هذا الشكل الخام من H2O غير قابل للاستهلاك بسبب الأملاح والمواد الكيميائية الأخرى التي تعيش داخله. يخطط فريق من الباحثين من جامعة مانشستر لحل مشكلة الوصول بسهولة إلى مياه الشرب عن طريق إنشاء مرشح غشاء من أكسيد الجرافين يمكنه تصفية الأملاح والمواد العضوية الأخرى على المستوى الذري.

[مصدر الصورة: جامعة مانشستر]

استخراج الجرافين

من الناحية النظرية ، لا يوجد الجرافين في الطبيعة وهو غير مستقر للغاية. تتمثل إحدى طرق استخلاص الجرافين في استخدام طريقة sellotape حيث يتم لصق كمية صغيرة من الجرافيت عالي النقاء وتقشيرها بين قطعة من الشريط اللاصق أو اللاصق. أعطت هذه الطريقة الباحثين من المعهد الوطني للجرافين (NGI) في مانشستر ، طبقة واحدة من الجرافين من طبقة مكدسة. يتم ترقق الجرافيت إلى آلاف الطبقات بعد الاستخراج المتكرر وينتج في النهاية طبقة بسماكة ذرة واحدة أو ذرتين فقط.

يمكن أن تشكل أغشية أكسيد الجرافين حواجز ممتازة عند معالجة السوائل والغازات. فهي قادرة على استخراج مذيب عضوي من الماء وإزالة الماء من خليط الغاز إلى مستوى دقيق للغاية. نجح غشاء أكسيد الجرافين حتى الآن في منع مرور الهيليوم من خلاله ، والذي يعتبر أصعب غاز يمكن منعه.

تطبيقات الجرافين العملية

الجرافين مادة قوية وخفيفة ومرنة تشكل حاجزًا ممتازًا أمام أصغر الذرات الموجودة.

إن غشاء أكسيد الجرافين الذي طوروه قادر بالفعل على تصفية الجسيمات النانوية الصغيرة والجزيئات العضوية والأملاح الكبيرة. ومع ذلك ، فإن الحالة الحالية لهذا الغشاء غير صالحة للاستخدام في نخل الأملاح الشائعة المستخدمة في تقنيات تحلية المياه لأنها تتطلب مستوى ترشيح أصغر بكثير.

يقوم فريق العلماء حاليًا باستكشاف طرق استخدام أغشية الجرافين لتصفية المياه القذرة ، في مشاريع فصل الغاز وتحلية المياه.

يمكن أن تكون هذه التكنولوجيا عملية أيضًا للعمليات الصناعية. يمكن تغليف عبوات الأغذية والأدوية بالجرافين الذي يمكن أن يوقف انتقال الرطوبة والأكسجين مما يسمح للطعام والمواد القابلة للتلف بأن تكون طازجة لفترة أطول. يمكن أيضًا التخلص من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بواسطة محطات الطاقة باستخدام أغشية الجرافين لترشيحها قبل إطلاقها في البيئة.

أهداف الجرافين المستقبلية

تشير تقديرات الأمم المتحدة إلى أنه بحلول عام 2025 ، سيجد 14٪ من سكان العالم صعوبة في الحصول على المياه النظيفة الصالحة للشرب. تتمتع تقنية غشاء أكسيد الجرافين بإمكانية كبيرة لتصفية المياه الخام والقذرة بسهولة في جميع أنحاء العالم. على وجه التحديد ، ستكون هذه التكنولوجيا مثالية لدول العالم الثالث التي لا تستطيع تحمل تكاليف محطات تحلية المياه على نطاق صناعي.

من أجل أن تكون مناسبة للتطبيقات واسعة النطاق ، يتم تطوير غشاء أكسيد الجرافين بواسطة فريق من العلماء بحيث يمكن بناؤه على نطاق أصغر مما يجعل التكنولوجيا في متناول الجميع اقتصاديًا.

يمكن الوصول إلى الورقة المنشورة من قبل الفريق عبر Nature Nanotechnology.

راجع أيضًا: الجرافين: سوبرمان الجديد للمواد


شاهد الفيديو: تكلفة انشاء محطات تحلية مياه البحر في مصر