باحثون هنود يطورون تقنية جديدة لإزالة الكروم السام من مياه الصرف الصحي عبر ضوء الشمس

قام باحثون هنود في معهد علوم وتكنولوجيا النانو في موهالي، بقيادة الدكتور بهانو براكاش، بتطوير تقنية جديدة لمعالجة تلوث الكروم في مياه الصرف الصحي. تستخدم هذه التقنية ضوء الشمس كمحفز بالاشتراك مع تقنية الميكروفلويديك لتحويل الكروم السداسي السام [Cr(VI)] إلى الكروم الثلاثي الأقل ضررًا [Cr(III)]إن هذا التطور له آثار كبيرة على الصناعات مثل دباغة الجلود والطلاء الكهربائي، والتي تشتهر بتفريغ كميات كبيرة من الكروم.

معايير منظمة الصحة العالمية والطرق التقليدية

حددت منظمة الصحة العالمية حدودًا صارمة للكروم في مياه الشرب: 0.05 ملغ/لتر للكروم السداسي و5 ملغ/لتر للكروم الثلاثي. يعد تقليل الكروم السداسي أمرًا ضروريًا بسبب سميته العالية. تميل الطرق التقليدية لإزالة الكروم، مثل التبادل الأيوني والامتصاص والاختزال الكيميائي، إلى أن تكون مكلفة وغالبًا ما تفتقر إلى الكفاءة.

تفاصيل الطريقة الجديدة

فريق الدكتور بهانو براكاش في INST لديه قدَّم عملية اختزال ضوئي مستمرة التدفق باستخدام جسيمات نانوية من ثاني أكسيد التيتانيوم وأشعة الشمس. وقد أثبتوا صحة هذه الطريقة باستخدام تقنية قياس الألوان القائمة على الهواتف الذكية لمراقبة اختزال الكروم في مياه الصرف الصحي. ويسمح استخدام تقنية الميكروفلويديك بالتحكم الدقيق في معدل التدفق وأبعاد المفاعل، وبالتالي تعزيز كفاءة الاختزال.

المزايا والإمكانات المستقبلية

تتمثل إحدى المزايا الرئيسية لهذه الطريقة في فعاليتها من حيث التكلفة والاعتماد على الطاقة المتجددة. تتيح المفاعلات الميكروفلويدية في هذه العملية إعادة استخدام المحفز الضوئي دون إجراءات استرداد معقدة. حقق الباحثون انخفاضًا بنسبة 95٪ في مستويات الكروم باستخدام مفاعل ميكروي سربنتيني مع محفز ضوئي طوري من خلال تحسين المعلمات مثل تصميم المفاعل ومعدل التدفق.

نُشر هذا البحث في مجلة الهندسة الكيميائية، وهو يوضح إمكانية توسيع نطاقه. فمن خلال إنشاء مفاعلات ميكروفلويدية متوازية أو تحسين أسطح المفاعلات، يهدف الباحثون إلى تحسين كفاءة وسعة هذه العملية، مما يجعلها حلاً واعدًا لمعالجة مياه الصرف الصحي على نطاق واسع.