نجح باحثون ألمان في ابتكار وتطوير تقنية جديدة لتنقية المياه الملوثة باستخدام رغاوى سيراميكية كهروضوئية.
وتقدم هذه التقنية حلاً فعالاً ومستداماً لمعالجة الملوثات العضوية العنيدة في الماء، من دون الحاجة إلى مواد كيميائية إضافية أو إنتاج نفايات ضارة، ما يمثل نقلة نوعية في مجال معالجة مياه الصرف الصحي.
وتعتمد التقنية الجديدة، التي طورها باحثون في معهد «فراونهوفر» لتقنيات وأنظمة السيراميك (IKTS) في دريسدن الألمانية، على «رغاوى سيراميكية» ذات طلاء متعدد الوظائف. وعندما تتعرض هذه الأسطح الوظيفية للضوء فوق البنفسجي، تتولد جذور حرة قوية وشديدة التفاعل في الماء المعالج، والتي تعمل بكفاءة على تكسير الشوائب العضوية.
وأشارت عالمة الأبحاث الألمانية فرانزيسكا سافت من «IKTS» إلى أن العملية لا تنتج أي منتجات جانبية غير مرغوب فيها ولا تتطلب عوامل مؤكسدة إضافية مثل الأوزون، ما يضمن سلامة المنتج النهائي. وتتميز رغاوى السيراميك بهيكلها الشبكي عالي المسامية الذي يوفر أسطحاً واسعة جداً، وهذا يجعلها حاملات مثالية لمختلف المحفزات لضمان أكبر قدر من التفاعل.
وتتيح المسامية المفتوحة العالية، التي تصل إلى 90 في المئة، انتقالاً فعالاً للضوء، وهذا يعزز من كفاءة عملية الأكسدة الكهروضوئية.
وتسمح المحفزات متعددة الوظائف بحدوث تفاعل سطحي غير مسبوق، وهذا يجعل من الممكن إجراء تحويلات تحفيزية عالية حتى في طبقات رقيقة على الرغوة السيراميكية، وفقاً لما أوضحته دانييلا هاس، التي تعمل على المشروع.
ويجري تطبيق هذه التقنية الواعدة في محطات معالجة مياه الصرف الصحي، حيث تقدم حلولاً مخصصة للشركات في قطاعات متنوعة مثل الأدوية وأشباه الموصلات والورق والألبان والمنسوجات. وتهدف هذه الحلول إلى تحليل الملوثات في الموقع مباشرة قبل إطلاقها إلى محطات المعالجة، وهذا يضمن عدم دخولها إلى البيئة المائية.
وتُشير النتائج الأولية من التطبيقات التجريبية إلى إمكانات أنظمة الرغوة السيراميكية الكهروضوئية في تحليل الملوثات في مختلف القطاعات الصناعية.