ابتكر علماء روس في جامعة شمال القوقاز الفيدرالية تقنية جديدة لتنقية وتعقيم المياه، قادرة على القضاء على الفطريات والبكتيريا الضارة بصحة الإنسان، إذ حصلوا على براءة اختراع لهذا الابتكار.
وأوضحت الدراسة التي أسست لهذه التقنية أن إحدى طرق تنقية المياه من الكائنات الدقيقة تعتمد على تمرير المياه عبر عنصر ترشيح مضاد للجراثيم مصنوع من مادة بوليمرية مسامية معدلة بجسيمات نانوية، حيث يستخدم البولي إيثيلين كقاعدة مسامية، بينما تعمل جزيئات الفضة والنحاس كمضادات ميكروبية.
وأشارت الدراسة إلى أن أبرز عيوب هذه الطريقة التقليدية يتمثل في التلوث الدوري للمادة المسامية، والحاجة إلى استبدالها أو تنظيفها، إضافة إلى تكلفتها العالية.
وأفاد أستاذ قسم الهندسة المدنية والنماذج الأولية في معهد الهندسة المتقدمة بالجامعة نيكولاي ستويانوف بأن التقنية الجديدة لا تحتاج إلى معدات تتطلب صيانة مستمرة للحصول على مياه صالحة للشرب.
وأضاف أن الماء يمر من المصادر المحددة عبر جهاز تحليل كهربائي مزود بغشاء شبه نافذ محايد مصنوع من القماش المشمع مثلًا، ويؤدي هيبوكلوريت الصوديوم الناتج عن التفاعل الكهروكيميائي إلى تعقيم المياه، كما يسهم المجال الكهربائي في عملية التطهير.
ولفت الانتباه إلى أن هذه التقنية لا تقتصر على إزالة الكائنات الدقيقة الموجودة في الماء، بل تمنع كذلك تكون البكتيريا مجددًا، مع ترسيب أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم التي تزال لاحقًا للوصول إلى صلابة مياه مثالية.
وتمر المياه عبر رقائق من الرخام أو الدولوميت لتحسين مذاقها، فيتحول من المر أو المالح قليلاً إلى طعم حلو نسبيًا.
وبينت الدراسة أن النظام الجديد يتميز بكفاءته الاقتصادية، إذ لا يتجاوز استهلاك الكهرباء 1.2 كيلوواط/ساعة لكل متر مكعب من المياه المعالجة، كما يمكن تشغيل الجهاز عبر مصادر متنوعة، منها بطاريات السيارات أو الألواح الشمسية إلى جانب الشبكة الكهربائية.
Russian scientists at the North Caucasus Federal University have developed a new technology for purifying and disinfecting water, capable of eliminating harmful fungi and bacteria that affect human health, and they have obtained a patent for this innovation.
The study that established this technology explained that one method of purifying water from microorganisms relies on passing the water through an antimicrobial filtering element made from a polymeric material modified with nanoparticles, where polyethylene is used as a porous base, while silver and copper particles act as antimicrobial agents.
The study pointed out that the main drawbacks of this traditional method are the periodic contamination of the porous material and the need to replace or clean it, in addition to its high cost.
Professor Nikolai Stoyanov from the Department of Civil Engineering and Prototyping at the Advanced Engineering Institute of the university stated that the new technology does not require equipment that necessitates continuous maintenance to obtain potable water.
He added that the water passes from the specified sources through an electrolytic analysis device equipped with a neutral semi-permeable membrane made of tarpaulin, for example, and the sodium hypochlorite produced from the electrochemical reaction disinfects the water, while the electric field contributes to the purification process.
He noted that this technology is not limited to removing existing microorganisms in the water, but also prevents the reformation of bacteria, while precipitating calcium and magnesium ions that are later removed to achieve ideal water hardness.
The water passes through chips of marble or dolomite to improve its taste, changing from bitter or slightly salty to a relatively sweet flavor.
The study indicated that the new system is characterized by its economic efficiency, as electricity consumption does not exceed 1.2 kilowatt-hours per cubic meter of treated water, and the device can be powered by various sources, including car batteries or solar panels, in addition to the electrical grid.
