نجح فريق من الباحثين من جامعة نيويورك أبوظبي في تطوير نوع جديد من الأغشية الهجينة ذاتية التنظيف مما يمثل نقلة نوعية في مجال تقنيات تحلية المياه.

وفي  تقنيات تحلية المياه الأعلى كفاءة حالياً، تعتبر الأغشية نقطة ضعف نسبة لكونها معرضة للتلوث وتراكم الترسبات، مما يؤدي إلى انخفاض أداء الأغشية وضرورة استبدالها، فتلجأ منشآت التحلية إلى التنظيف الكيميائي ذو التأثيرات البيئية السلبية.

نجح  فريق من الباحثين في مختبر المواد الذكية بجامعة نيويورك أبوظبي ومركز المواد الهندسية الذكية، بقيادة الأستاذ بانجه نعوموف وعالم الأبحاث إعجاز أحمد، وبالتعاون مع زملاء من معهد تقنية الأغشية في إيطاليا، في تطوير غشاء هجين فريد من نوعه يتضمن البلورات العضوية الحرارية المدمجة في البوليمرات الحرارية، وهي فئة جديدة من المواد الديناميكية ذات خاصية التمدد أو الحركة حسب حرارتها.

وقد استغل الباحثون خواص هذه البلورات الدقيقة والأغشية التقليدية المسامية، لتطوير غشاء "ذكي" قابل للتحور عن طريق التعديل الذاتي لقطر المسامات والخواص السطحية وفقاً لدرجة الحرارة، حيث تتفاعل البلورات على سطح الغشاء مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يتسبب بإزالة الملوثات المترسبة من على سطحه. ووجد الباحثون أن هذا التفاعل زاد من تدفق المياه المحلاة بنسبة تزيد عن 43 بالمائة مقارنة بعملية التناضح العكسي، كما زادت من العمر التشغيلي للغشاء بفترة طويلة.

وقد نشرت دورية نيتشر نتائج البحث بعنوان «الأغشية الهجينة الديناميكية الذكية ذات القدرة على التنظيف الذاتي».

إن قدرة الأغشية الهجينة للتنظيف الذاتي وتقليل التلوث قد تساهم في رفع كفاءة تقنيات تحلية المياه وفي توفير كميات أكبر من المياه العذبة. وبينما يعاني أكثر من ثلث سكان العالم حالياً من نقص المياه الصالحة للشرب، وهي نسبة من المتوقع أن تصل إلى خمسين بالمئة بحلول عام 2025، تعتمد بلدان المناطق الجافة كالشرق الأوسط وشمال أفريقيا على تقنية تحلية مياه البحر بالأغشية لسد حاجتها من المياه العذبة.

 "ثمّة حاجة ملحة لأغشية موفرة للطاقة وقادرة على تحلية المياه وتقنيات الفصل الأخرى التي لا تتعرض للانسداد دون اللجوء إلى التنظيف بالمواد الكيمياوية. وقد أثبتت التجارب كفاءة الغشاء الهجين الجديد  حتى بعد إجراء عملية إزالة الترسبات عدة مرات. ومع توفر أكثر من عشرين نوعاً من البلورات العضوية الديناميكية القابلة للاستخدام مع الأغشية المختلفة، يشكّل هذا الأسلوب الجديد طريقة جديدة لتطوير جيل جديد من الأغشية "الذكية" القادرة على تفادي الانسداد بطريقة مستدامة بيئياً لما توفره من طاقة وموارد أخرى، إضافة إلى أنها ستساهم في تخفيض تكاليف إنتاج مياه الشرب".