العلماء تطوير طلاءات جديدة غير سامة لجعل تحلية مياه البحر أنظف وأكثر ملاءمة للبيئة

وقد طور باحثو جامعة الملك عبدالله للطليخ طلاءات يمكن استخدامها لتنظيف أغشية تحلية المياه. يمكن للطلاءات غير السامة توفير بديل أكثر أمانًا وفعالية للمواد الكيميائية الضارة في أنظمة التناضح العكسي المستخدمة لتحلية مياه البحر.

تستخدم عملية تحلية التناضح العكسي الضغط لتصفية مياه البحر من خلال غشاء شبه قابل للنفاذ لإنتاج مياه الشرب العذبة. على الرغم من أن هذه التكنولوجيا أكثر كفاءة في استخدام الطاقة من طرق تحلية المياه الأخرى، فإن أدائها قد يعوقه نمو البكتيريا والكائنات الدقيقة الأخرى على سطح الغشاء.

وقالت الدكتورة ماريا فرناندا نافا أوكامبو: "يشكل هذا البيو فيلم طبقة لا تسمح للمياه بالمرور بسهولة." "واحدة من أكبر المشاكل مع جميع الطرق الحالية للسيطرة على biofouling هو أنها لا يمكن إزالة تماما بيو فيلم من نظام الغشاء، مما أدى إلى قاذورات دائمة. وسيؤدي ذلك إلى زيادة استهلاك الطاقة وتصريف المواد الكيميائية الخاضعة للمراقبة في البحر".

على الرغم من أن الطلاءات الأخرى عادة ما تكون مصنوعة من المواد الكيميائية الضارة، فإن طلاء بوليكلكتروليت الجديد يتجنب الحاجة إلى إرفاق الروابط السامة بالغشاء. ويمكن أيضا أن يكون بأمان طرد من النظام مع المياه المالحة وزيادة تدفق، بحيث لا يوجد بيو فيلم على سطح الغشاء.

وقال نافا أوكامبو: "ميزة طلاء لدينا هو أنه يتمسك بالسطح من خلال التفاعل الكهروستاتيكي، لذلك ليس لدينا لاستخدام المواد الكيميائية". "يمكننا أيضا معطف الفيلم دون ما قبل علاجه. الفيلم يبقى في النظام، ونحن بحاجة فقط لتمرير الطلاء من خلال نفس التيار المستخدم لتحلية المياه".

اختبر الفريق الطلاء الذي صنعوه باستخدام جهاز محاكاة غشاء، وهو جهاز صغير يحاكي الظروف في محطة تحلية مياه التناضح العكسي. أنها تعميم الطلاء خمس مرات في النظام لتشكيل طبقة على سطح الغشاء، وأضاف المواد الغذائية القابلة للتحلل لتعزيز نمو بيو فيلم.

بعد 8 أيام، قام الباحثون بمسح النظام بمحلول عالي التدفق وعالي الملح لمدة 24 ساعة لإزالة الطلاء. قارن الفريق أداء الفيلم المغلف مع التحكم غير المصقول.

وباستخدام المجهر الإلكتروني للإرسال، وجد الباحثون أن الطلاء لا يزال مستقرا في المياه المالحة، مما يجعله مناسبا لتحلية المياه. من خلال زيادة كثافة تدفق المياه وملوحة المياه ، تمكن الفريق من إزالة الطلاء بنجاح وتعلق بيو فيلم من الغشاء.

بعد عملية التنظيف هذه، كان تدفق السائل عبر الغشاء المغلف ضعف ما هو عليه في عنصر التحكم غير المصقول.

وقال نافا-أوكامبو: "هذا يدل على أن تقنيتنا لديها إمكانات أفضل للتنظيف. "الخطوة التالية هي جعلها أكثر فعالية ودواما على نطاق أوسع.