علماء يبتكرون مادة يمكنها إزالة الملوثات السامة من الهواء

ابتكر علماء في أيرلندا مادة جديدة تشبه الإسفنج قادرة على امتصاص البنزين المتطاير السام من الهواء الملوث، وفق ما نشرته مجلة NEWSWEEK الأمريكية، الجمعة 20 مايو/أيار 2022.

إذ يُعد البنزين أحد مشتقات النفط الخام ويُصنّف أنَّه مادة سامة تزيد من خطر الإصابة بالسرطان وعدد من الأمراض الأخرى، من بينها فشل النخاع العظمي.

لكن الآن، طوَّر باحثون في جامعة "ليمريك" الأيرلندية مادة جديدة لديها القدرة على التقاطه من الهواء وامتصاصه، بحسب المجلة.

ووفقاً للباحثين، تستطيع هذه المادة استخلاص بقايا جزيئات البنزين من الهواء باستخدام طاقة أقل كثيراً من مواد الطرق التقليدية الموجودة، والتي دائماً ما تكون كثيفة الاستخدام للطاقة.

المجلة الأمريكية أشارت إلى أن الدراسة العلمية موّلها المجلس الأوروبي للبحوث ومؤسسة العلوم في أيرلندا ونُشرت نتائجها في دورية "Nature Materials" المرموقة.

الابتكار وأثره في معركة العالم ضد تغيّر المناخ

طوَّر البروفيسور مايكل زاوروتكو، أستاذ الأبحاث بجامعة "ليمريك"، وزملاؤه مادة مسامية جديدة تشبه الإسفنج، يعتقدون أنَّها قد تحدث ثورة في مجال البحث عن توفير هواء نظيف، وكذلك سيكون لها أثر كبير في معركة العالم ضد تغيّر المناخ.

كما أشارت الصحيفة إلى أن  المركبات العضوية المتطايرة، من ضمنها البنزين، تعد إحدى فئات الملوثات السامة التي تسبّب أضراراً بيئية وصحية خطيرة، لذا، فإنَّ تطوير تقنيات لإزالة تركيزات تلك المركبات من الهواء وفعل ذلك بحجم استخدام قليل للطاقة هما تحديان لم يستطع العلماء التغلّب عليهما.

خطوات البحث والتطوير

إلى ذلك، قال مايكل زاوروتكو: "طوَّرنا عائلة من المواد المسامية– مثل الإسفنج- تستطيع جذب أبخرة البنزين من الهواء الملوث وامتصاصها وإنتاج تيار هواء نظيف على نحو أفضل من المواد التقليدية".

وأضاف أنَّه "يمكن إعادة توليد هذه المواد بسهولة تحت حرارة معتدلة، ما يجعلها مرشحة بقوة لإنجاز مهمة تنقية الهواء وإصلاح البيئة".

ووفقاً لزاوروتكو والدكتور شيانغ جينغ كونغ من قسم العلوم الكيميائية بجامعة "ليمريك"، جنباً إلى جنب مع زملاء من جامعات رائدة في الصين، فإنَّ هذه المادة المسامية الجديدة ذات انجذاب قوي تجاه جزيئات البنزين وتشبه الجبن السويسري؛ لأنها مليئة بالثقوب التي تمتص جزيئات المادة الكيميائية السامة.

حجم استهلاك الطاقة

أما فيما يتعلق بحجم استهلاك الطاقة، يشير الباحثون إلى أنَّ الطاقة المستخدمة لالتقاط المواد السامة وإطلاق الهواء نظيف أقل بكثير من أجيال المواد السابقة، نظراً لأنَّ العملية تعتمد على الربط الفيزيائي بدلاً من الكيميائي. 

زاوروتكو قال: "يصعب فصل مخاليط الوقود، وهذا ينطبق بشكلٍ خاص على العناصر الثانوية المُكوّنة للهواء، والتي تشمل ثاني أكسيد الكربون والماء، لكن خصائص موادنا الجديدة تُبيّن أنَّ تفكيك مكونات البنزين لم يعُد أمراً صعباً".

تجدر الإشارة إلى أنَّ جهوداً سابقة داخل مختبر زاوروتكو كانت قد أسفرت عن تطوير مواد رائدة لالتقاط ثاني أكسيد الكربون وتجميع المياه.

تتمتع مادة تجميع المياه بخصائص مواتية لاستخلاص جزيئات الماء وإطلاقها من الغلاف الجوي، وهي الآلية المستخدمة بالفعل في أنظمة إزالة الرطوبة.

فيما يقول شيانغ جينغ كونغ: "استناداً إلى التصميم الذكي، تبلي موادنا بلاءً حسناً أمام التحديات التقنية والاجتماعية على حدٍّ سواء، مثل تتبع إزالة جزيئات البنزين من الهواء. كان هذا الأمر يُشكّل صعوبة على المواد التقليدية، وهو ما يسلط الضوء على سحر المواد المسامية".

بوجهٍ عام، تشير هذه النتائج إلى أنَّ جيلاً جديداً من المواد المسامية من النوعية التي ابتكرها العلماء داخل مختبر الجامعة الأيرلندية قد يتيح نهجاً عاماً لإمكانية استخلاص الملوثات السامة من الهواء بدون استخدام كثيف للطاقة.

 المصدر: عربي بوست