نفس العملية التي تسبب تشكل القشور داخل أباريق الشاي يمكن أن تساعد في التنظيفالنيكلالتلوث الناجم عن مياه البحر، وفقا لدراسة جديدة من جزيرة كاليدونيا الجديدة بجنوب المحيط الهادئ.
يعد تعدين النيكل الصناعة الرئيسية في كاليدونيا الجديدة، وتعد الجزيرة الصغيرة واحدة من أكبر منتجي المعدن في العالم.لكن الجمع بين المحاجر الكبيرة والأمطار الغزيرة يعني أن كميات كبيرة من النيكل، وكذلك الرصاص والمعادن الأخرى، تنتهي في المياه المحيطة بالجزيرة.يمكن أن يكون تلوث النيكل ضارًا بصحة الإنسان حيث يزداد تركيزه في الأسماك والمحاريات مع انتقالها إلى أعلى السلسلة الغذائية.
تساءل مارك جانين، مهندس البيئة في جامعة لاروشيل في فرنسا، وزملاؤه في جامعة كاليدونيا الجديدة في نوميا، عما إذا كان بإمكانهم استخدام عملية الحماية الكاثودية، وهي تقنية تستخدم للتحكم في تآكل الهياكل المعدنية البحرية، لسحب بعض النيكل من الماء ..
عندما يتم تطبيق تيار كهربائي ضعيف على المعادن في مياه البحر، فإنه يتسبب في ترسيب كربونات الكالسيوم وهيدروكسيد المغنيسيوم من الماء وتتكون رواسب الجير على سطح المعدن.لم تتم دراسة هذه العملية أبدًا في وجود ملوثات معدنية مثل النيكل، وتساءل الباحثون عما إذا كانت بعض أيونات النيكل يمكن أن تترسب.
ألقى الفريق سلكًا فولاذيًا مجلفنًا في دلو من مياه البحر الاصطناعية الممزوجة بملح NiCl2 وتمرير تيار كهربائي معتدل عبره لمدة سبعة أيام.وفي نهاية هذه الفترة القصيرة، وجدوا أن ما يصل إلى 24% من النيكل الموجود أصلاً كان محصوراً في الرواسب الكلسية.
تقول جانين أن هذه يمكن أن تكون طريقة رخيصة وسهلة للتخلص منالنيكل.وقال: "لا يمكننا القضاء على كل التلوث، ولكن هذا قد يكون وسيلة للحد منه".
وكانت النتائج غير متوقعة إلى حد ما، لأن القضاء على التلوث لم يكن من بين أهداف برنامج البحث الأصلي.يركز بحث جانين الرئيسي على تطوير طرق لمكافحة التآكل الساحلي، حيث يستكشف كيف يمكن لرواسب الحجر الجيري المدفونة في شبكة سلكية في قاع المحيط أن تعمل كأسمنت طبيعي، مما يساعد على تثبيت الرواسب تحت السدود أو على الشواطئ الرملية.
بدأ جانين مشروعًا في كاليدونيا الجديدة لتحديد ما إذا كانت الشبكة قادرة على احتجاز ما يكفي من الملوثات المعدنية للمساعدة في دراسة تاريخالنيكلالتلوث في الموقع.ويتذكر قائلاً: "لكن عندما اكتشفنا أنه بإمكاننا التقاط كميات كبيرة من النيكل، بدأنا بالتفكير في التطبيقات الصناعية المحتملة".
تقول كريستين أوريانز، عالمة الكيمياء البيئية بجامعة كولومبيا البريطانية في فانكوفر، إن هذه الطريقة لا يمكنها إزالة النيكل فحسب، بل مجموعة كبيرة من المعادن الأخرى أيضًا.وقالت لـ Chemistry World: "إن الهطول المشترك ليس انتقائيًا للغاية"."لا أعرف ما إذا كان سيكون فعالا في إزالة ما يكفي من المعادن السامة دون إزالة المعادن المفيدة مثل الحديد."
ومع ذلك، لا تشعر جانين بالقلق من أن النظام، إذا تم نشره على نطاق واسع، سيحرم المحيطات من المعادن الحيوية.وتمت إزالة 3% فقط من الكالسيوم و0.4% من المغنيسيوم من الماء أثناء التجارب، ويقول إن محتوى الحديد في المحيط مرتفع بما يكفي بحيث لا يؤثر عليه كثيرًا.
وعلى وجه الخصوص، اقترح جانين أن مثل هذا النظام يمكن نشره في الأماكن ذات الجريان السطحي العالي للنيكل، مثل ميناء نوميا، لتقليل الكمية التي تنتهي في البحر.يتطلب الحد الأدنى من الإشراف ويمكن توصيله بمصادر الطاقة المتجددة مثل الألواح الشمسية.يمكن استعادة النيكل والملوثات الأخرى المحتبسة في الحجم وإعادة تدويرها.
وقال جانين إنه وزملاؤه يعملون مع شركات في فرنسا وكاليدونيا الجديدة لتطوير مشروع تجريبي للمساعدة في تحديد ما إذا كان من الممكن طرح النظام تجاريًا.
يوفر الجزيء غير المكلف أداءً مشابهًا للجزيء الموجود باهظ الثمنمعدنالمحفزات، لكنه يواجه مشاكل خطيرة فيما يتعلق باستقراره.
تبرع بقيمة 210 ملايين دولار من رجل الأعمال والمستثمر في موديرنا تيم سبرينغر لدعم الأبحاث الجارية
© الجمعية الملكية للكيمياء document.write(new Date().getFullYear());رقم تسجيل الجمعية الخيرية: 207890