باحثون يطورون أغشية نانوية ترفع كفاءة تحلية المياه بالطاقة الشمسية إلى 93٪

وبحسب المكتب الاقتصادي لوكالة ويبانقاه الإخبارية، نجح باحثون في جامعة أصفهان الصناعية في إحداث قفزة نوعية في مجال تحلية المياه باستخدام الطاقة الشمسية، حيث طوروا أغشية بوليمرية نانوية الهيكل تصل كفاءتها إلى 93.5٪. ويعتمد الابتكار على تعديل سطح أغشية بولي فينيلدين فلورايد (PVDF) بإضافة جسيمات نانوية كربونية، مما يخلق سطحاً خشناً ومسامياً يمتص أشعة الشمس بكفاءة عالية مع تحسين نقل المياه وزيادة مقاومة الأغشية للبلل.

وتواجه العديد من الدول أزمات مائية وطاقية حادة، مما يدفع إلى البحث عن حلول مستدامة مثل تقنية التقطير الغشائي الحراري الضوئي (PVMD) التي تعتمد على أغشية شبه منفذة. وقد ركز الفريق البحثي على تحسين خصائص سطح الأغشية لتعزيز أدائها، حيث أظهرت النتائج أن زيادة خشونة السطح إلى 306.7 نانومتر مع مسامية 32.6٪ تؤدي لأعلى معدل كفاءة.

واستخدم الباحثون تقنيات النانو والهندسة السطحية لمعالجة الأغشية ببلازما الضغط المنخفض ومونوميرات البيرفلوروكتيل أكريلات، مما جعلها مقاومة للماء والزيوت. وأثبت الاختبارات استقرار الأداء لمدة 540 دقيقة حتى في وجود مواد فعالة سطحية مثل كبريتات دوديسيل الصوديوم.

وتمكن الفريق من التحكم بخصائص السطح عبر تعديل سرعة الغزل الكهربائي ومعايير المحلول، مما يضمن أداءً موثوقاً يتجاوز 0.9 معامل تحديد. وسجلت الأغشية تدفقاً نفوذياً بلغ 2.85 كجم/م²/ساعة مع الحفاظ على الاستقرار طويل الأمد.

يمثل هذا الابتكار نموذجاً ناجحاً لتكامل هندسة البوليمرات وتقنيات النانو مع تطبيقات الطاقة المتجددة، مما يفتح آفاقاً جديدة لتحلية المياه في المناطق ذات الموارد المحدودة.