هذه التكنولوجيا المذهلة قد تزيل المواد البلاستيكية الدقيقة من مياه الشرب

يبدو أن مستقبل تكنولوجيا ترشيح المياه مشرقًا.

تم اكتشاف جزيئات بلاستيكية دقيقة.

تنتشر الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في كل مكان، في الماء والتربة، وحتى في أجسامنا، ولا يزال الباحثون غير متأكدين من كيفية تأثيرها على صحتنا. والأسوأ من ذلك، أن التخلص من الجسيمات البلاستيكية الدقيقة صعب للغاية. لكن مؤخرًا، توصل العلماء إلى حل جديد من مصدر مفاجئ: الصوت.

طوّر فريق من الباحثين طريقة جديدة لتنظيف المياه من الجسيمات البلاستيكية الدقيقة باستخدام موجات صوتية عالية التردد. وخلافًا لتقنيات الترشيح بالموجات فوق الصوتية السابقة، تستطيع طريقتهم نظريًا إزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة الكبيرة والصغيرة في عملية فريدة من خطوتين، مما يجعل المياه الملوثة بالبلاستيك صالحة للشرب. وعُرضت النتائج اليوم في اجتماع الجمعية الكيميائية الأمريكية.

تُعرّف المواد البلاستيكية الدقيقة بأنها أي بقايا بلاستيكية يقل قطرها عن 5 ملليمترات. وغالبًا ما تأتي من قطع قمامة أكبر، مثل زجاجات المياه وأكواب الستايروفوم أو حتى طلاء الأكريليك، أثناء تحللها في البيئة. لسنوات، لم يُعر أحد اهتمامًا كبيرًا لهذه القطع البلاستيكية الصغيرة. ولكن في عام 2004، وثّقت دراسة بارزة أجراها عالم البيئة البحرية ريتشارد طومسون وجودها على 17 شاطئًا مختلفًا. ومنذ ذلك الحين، ظهرت في كل مكان بحث فيه الباحثون: في التربة والمحيط وحتى في أجسامنا. يقول ميناكي بياسينا، الكيميائي التحليلي في معهد نيو مكسيكو للتكنولوجيا والمؤلف المشارك في الدراسة: "لقد وجد [العلماء] مواد بلاستيكية دقيقة في عينات دم بشرية". "لذا سيكون لهذا تأثير كبير في المستقبل".

لا يزال العلماء يفتقرون إلى صورة واضحة عن تأثير كل هذا البلاستيك على صحة الإنسان، ولكنه على الأرجح ليس جيدًا. رُبطت الجسيمات البلاستيكية الدقيقة بكل شيء، من الالتهابات إلى مشاكل الخصوبة وحتى السرطان، مع أنه لا يزال من غير الواضح كيف يمكن أن تُسبب شظايا البوليمر الدقيقة هذه الحالات. مع ذلك، منذ عام ٢٠١٩، اعتبرت منظمة الصحة العالمية الجسيمات البلاستيكية الدقيقة مصدر قلق كبير (وحالة طوارئ صحية عامة محتملة).

حاليًا، تُلتقط معظم الجسيمات البلاستيكية الدقيقة المُزالة من الماء باستخدام مرشحات. لكن هذه الأجهزة غالبًا ما تُسبب انسدادًا؛ إذ تحتاج إلى إزالتها وتنظيفها واستبدالها بانتظام، مما قد يُصبح مكلفًا بسرعة على نطاق واسع. أراد بياسينا ومختبره إيجاد طريقة لإزالة الجسيمات البلاستيكية الدقيقة دون مرشحات. وقد وجدوا طريقة: الموجات فوق الصوتية.

تعتمد تقنية غسل المياه الجديدة على تقنية يطلق عليها بياسينا اسم "التركيز الصوتي".

يقول بياسينا: "هذا يعني استخدام الموجات الصوتية لتركيز أو تكثيف الجسيمات ضمن محيط معين". في هذه الحالة، من المفيد النظر إلى الصوت ليس كموسيقى هادئة أو محادثة، بل كموجات قوة بترددات فوق صوتية، تتجاوز نطاق السمع البشري. عند تطبيقها داخل مساحة محصورة، مثل أنبوب فولاذي، تدفع هذه الموجات الجسيمات الصغيرة معًا - تخيّل كيف يرتد مكبر الصوت حول حبيبات الرمل على الشاطئ.

ليس فريق بياسينا أول من استخدم الموجات فوق الصوتية لإزالة النفايات البلاستيكية من المياه. ففي العام الماضي، اختبر فريق من الباحثين في إندونيسيا "جهاز تنقية صوتي" تمكّن من إزالة ما يصل إلى 95% من جزيئات البلاستيك الدقيقة من عينات المياه العذبة (أثبت النظام فعاليته بشكل أقل بكثير في المياه المالحة). لكن على عكس دراسة بياسينا، لم يختبر هذا الفريق سوى شظايا بلاستيكية يقل عرضها عن 180 ميكرومترًا. وافترضوا أن القطع الأكبر ستتصرف بنفس الطريقة، لكن بياسينا وزملائه وجدوا أن هذا ليس بالضرورة صحيحًا.

قال بياسينا: "كلما كبر حجم البلاستيك، زاد احتمال تركيزه بطرقٍ ما". عند تعليقه في مياه عذبة نقية، تكتلت جميع أحجام الجسيمات البلاستيكية الدقيقة في منتصف الأنبوب مع زيادة الباحثين لحجم الموجات فوق الصوتية، مما سمح بتدفق الماء النظيف من الأنابيب الجانبية. ولكن عند إضافة منظف أو منعم أقمشة إلى الماء، بدأت الجسيمات البلاستيكية الدقيقة الأكبر حجمًا (التي يتراوح قطرها بين 180 و300 ميكرومتر) بالتكتل على جوانب القناة. في هذه الحالة، ظل الماء في الأنبوب الأوسط نظيفًا، بينما ظلت الجوانب ملوثة بالبلاستيك.

لضمان إزالة جميع أحجام البلاستيك، طوّر الفريق دورة تنقية مياه من خطوتين، أزالت أولًا الجسيمات البلاستيكية الدقيقة، ثم الجسيمات البلاستيكية الأكبر حجمًا بقليل. بهذه الطريقة، تمكنوا من إزالة 82% من الجسيمات الكبيرة وأكثر من 70% من الجسيمات الصغيرة.

لكن قبل أن يتمكنوا من تطبيق النظام عمليًا ، سيحتاج الباحثون إلى إجراء المزيد من الاختبارات. على سبيل المثال، يقول بياسينا: "اختبرناه في مصدر مائي واحد فقط". لكن تركيز الملح أو المعادن المذابة الأخرى يمكن أن يؤثر على كثافة الماء، مما يُغير كيفية تدفق الجسيمات البلاستيكية الدقيقة عبره. إذا أرادوا تنظيف جميع كثافات الماء المختلفة بفعالية، فسيحتاج الفريق إلى القدرة على التنبؤ بكيفية تفاعل الجسيمات البلاستيكية الدقيقة.

المصدر: https://baoquocte.vn/cong-nghe-dang-ngac-nhien-nay-co-the-loai-bo-vi-nhua-khoi-nuoc-uong-284522.html