علماء يبتكرون طريقة جديدة لتحويل نفايات الفحم إلى تقنية مبتكرة لتنقية المياه من المعادن السامة

ابتكار مادة ماصة جديدة لتنقية المياه من المعادن الثقيلة

أعلن علماء من جامعة “سيبيريا الفيدرالية” في مدينة كراسنويارسك الروسية، في يناير 2026، عن تطوير مادة ماصة مبتكرة تعتمد على رماد محطات الطاقة العاملة بالفحم. هذه المادة قادرة على تنقية المياه من المعادن الثقيلة السامة بكفاءة تقترب من 100%، مما يتيح “احتجازها” داخل المادة للتخلص الآمن منها.

أهمية الابتكار

يتجلى أهمية هذا الابتكار في استجابته لمشكلة مزدوجة تتمثل في معالجة مياه الصرف الصحي وإعادة تدوير النفايات الصناعية. وبالتالي، يوفر هذا الحل مصدراً بيئياً واقتصادياً مستداماً.

تركيبة المادة المبتكرة

تتكون المادة المركبة المطورة من كريات مجهرية من رماد الفحم، تم تصميمها خصيصاً لمعالجة مياه الصرف الصحي وإزالة المعادن الثقيلة السامة. هذه التقنية تمثل حلاً لمشكلة نفايات الرماد، بالإضافة إلى إزالة المعادن الثقيلة الخطرة من البيئة. تعتمد المادة المركبة على الكريات المجوفة، وهي كريات مجهرية مصنوعة من “ألومينوسيليكات” معزولة من رماد الفحم. وقد أصبحت هذه النفايات الناتجة عن الطاقة مصدراً لتصنيع مادة شبيهة بـ”الزيوليت”، مما يقلل من تكلفة إنتاج المادة الماصة.

نتائج اختبارات الكيميائيين

تم اختبار قدرة المادة الماصة الناتجة على جمع النفايات السائلة السامة، مثل محاليل الرصاص والكادميوم. وأظهرت النتائج إزالة قريبة من 100% لهذه المعادن من المحاليل المائية.

بعد تشبع المادة الماصة بالمعادن، يُمكن عزلها عن طريق تسخينها إلى 1000 درجة مئوية، حيث تندمج أيونات المعادن بقوة في الشبكة البلورية للمواد الماصة.

تطبيقات المستقبل للمادة الماصة

يمكن استخدام المواد الماصة التي طوّرها العلماء ليس فقط لتنقية المياه من المعادن الثقيلة، بل تشمل أيضاً التطبيقات في الطاقة النووية، حيث يعتبر عزل النفايات المشعة السائلة عن البيئة بشكل آمن أمراً ضرورياً.

تُعدّ الطريقة المعدنية الامتزازية المستخدمة في هذا التطوير واعدة لمعالجة مياه الصرف الصحي.

أهمية البحث في الابتكار

تقول الدكتورة إيكاترينا كوتيغينا، الباحثة في معهد الكيمياء والتكنولوجيا الكيميائية، الفرع السيبيري للأكاديمية الروسية للعلوم، إن “النهج المتبع يُستخدم فيه نوع من النفايات الصناعية للتخلص من نفايات أخرى أكثر خطورة، مما يسهم في تحويل السموم إلى شكل صلب آمن”. وأضافت: “بحثنا يمهد الطريق لتطوير تقنيات فعالة واقتصادية لمعالجة مياه الصرف الصناعي”.

مستقبل التكنولوجيا في معالجة المياه

تفتح هذه التقنية المبتكرة أيضًا الطريق لإنشاء أنظمة معالجة اقتصادية للصناعات المعدنية والكيميائية والتعدينية. يمكن استخدامها في محطات معالجة مياه الصرف الصناعي وفي المناطق المتضررة من التلوث المعدني، بالإضافة إلى الصناعات التعدينية والكيماوية.

يعتقد العلماء أن تطوير هذه المواد على نطاق صناعي قد يسهم بشكل فعال في الحد من التلوث المائي على مستوى العالم.