علماء روس يبتكرون مادة من الرماد لتنقية المياه من المعادن الثقيلة السامة

في ظلّ التحديات البيئية المتصاعدة التي يفرضها التلوث الصناعي، ولا سيما التلوث بالمعادن الثقيلة السامة، تتزايد الحاجة إلى حلول علمية مبتكرة تجمع بين الكفاءة البيئية والجدوى الاقتصادية، وتمثّل المعادن الثقيلة، مثل الرصاص والكادميوم، خطرًا بالغًا على النظم البيئية وصحة الإنسان، نظرًا لقدرتها على التراكم الحيوي وصعوبة التخلص منها بوسائل تقليدية آمنة.

وأوضح علماء من مركز كراسنويارسك العلمي التابع لفرع سيبيريا في الأكاديمية الروسية للعلوم، أن التلوث البيئي بالمعادن الثقيلة، مثل الرصاص والكادميوم (من المواد الخطرة من الفئة الأولى)، يشكل تهديدًا خطيرًا للنظم البيئية وصحة الإنسان، مشيرين إلى أن المادة المركبة المطوّرة مصنوعة من كريات مجهرية من رماد الفحم لمعالجة مياه الصرف الصحي وإزالة المعادن الثقيلة السامة، إذ يقدم هذا النهج حلًا لمشكلتين هما التخلص من نفايات الرماد، وإزالة المعادن الثقيلة الخطرة من الفئة الأولى من البيئة، وفقًا لماورد في بوابة روسيا العلمية “ساينتفك روسيا”.

وأفاد العلماء أنه بعد “تشبّع” المادة الماصة بالمعادن يمكن “عزلها” داخلها باستخدام درجات حرارة عالية، وعند تسخينها إلى 1000 درجة مئوية، تندمج أيونات المعادن بقوة في الشبكة البلورية للمواد الماصة الشبيهة بالمعادن، حيث يستقر الرصاص نتيجة لتحول طوري عند درجة حرارة عالية، في الطور البلوري لزركونات الرصاص، ويحول ذلك النفايات السائلة السامة إلى مادة صلبة خاملة مناسبة للتخلص الآمن والصديق للبيئة.

ويمكن استخدام المواد الماصة التي طورها العلماء ليس فقط لتنقية المياه من المعادن الثقيلة، بل أيضًا لتطبيقات الطاقة النووية حيث يكون من الضروري جعل النفايات المشعة السائلة غير ضارة وعزلها عن البيئة بشكل آمن.

كذلك يُعدُّ النهج المعدني الامتزازي الذي استخدمه العلماء في هذا التطوير واعدًا لمعالجة مياه الصرف الصحي والتخزين الآمن للنفايات الخطرة، علاوة على ذلك، فإن استخدام مواد خام ثانوية متوفرة بسهولة وغير مكلفة، مثل الكريات المجوفة من رماد الفحم -وهو منتج نفايات طاقة- لإنتاج مواد ماصة عالية النشاط يجعل هذه التقنية مجدية اقتصاديًا.

وتفتح التقنية المطورة أيضًا الطريق لإنشاء أنظمة معالجة اقتصادية للصناعات المعدنية والكيميائية والتعدينية.