مصر ولادة.. مجموعة بحثية من كلية الدراسات العليا للعلوم المتقدمة بجامعة بنى سويف تطور تقنية نانوية مصرية لتنقية المياه من المواد المشعة.. الدراسة أثبتت إمكانية إعادة استخدامها أكثر من مرة دون فقد فى الكفاءة

• النتائج أثبتت قدرة المادة النانوية على إزالة الملوثات المشعة خلال فترة زمنية قصيرة

• الدراسة تستهدف تقليل المخاطر الصحية الناتجة عن التلوث الإشعاعي

في إنجاز علمي جديد يعكس تطور البحث العلمي المصري ودوره في مواجهة التحديات البيئية والصحية، نجحت مجموعة بحثية من كلية الدراسات العليا للعلوم المتقدمة بـ جامعة بني سويف في تطوير تقنية نانوية مبتكرة لتنقية المياه من المواد المشعة طويلة العمر، في خطوة قد تمثل نقلة مهمة في مجال معالجة المياه الملوثة إشعاعيا وحماية صحة الإنسان والبيئة.

البحث أحد مخرجات رسالة الماجستير

ويعد البحث أحد مخرجات رسالة الماجستير الخاصة بالباحثة الدكتورة إسراء فاروق، تحت إشراف الدكتورة سماء الدق، عميد كلية الدراسات العليا للعلوم المتقدمة، والدكتور أيمن زكي، وبالتعاون مع الدكتورة نبيلة شحاتة، وذلك في إطار عمل الفرق البحثية متعددة التخصصات التي تضمها الكلية، والتى تركز على البحوث البينية الهادفة إلى إيجاد حلول مبتكرة للمشكلات البيئية المعقدة.

حظي الإنجاز البحثي باعتراف دولي

وحظي الإنجاز البحثي باعتراف دولي بعد نشره في مجلة Scientific Reports التابعة لدار النشر العالمية Springer Nature، والتي تصنف ضمن مجلات الربع الأول Q1، ويبلغ معامل تأثيرها 3.9.

البحث استهدف معالجة واحدة من أخطر المشكلات البيئية

وقالت الدكتورة سماء الدق، عميد الكلية، إن البحث استهدف معالجة واحدة من أخطر المشكلات البيئية المرتبطة بتلوث المياه بالعناصر المشعة طويلة العمر مثل السيزيوم والسترونشيوم، موضحة أن هذه العناصر تمثل تهديدا مباشراً لصحة الإنسان بسبب قدرتها على التراكم داخل الجسم والبقاء لفترات طويلة دون تحلل سريع.

الفريق البحثي اعتمد على تطوير مادة نانوية متقدمة

وأضافت الدكتورة سما الدق، أن الفريق البحثي اعتمد على تطوير مادة نانوية متقدمة تعرف باسم "أنابيب التيتانات النانوية"، وهي مادة تتميز بمساحة سطحية كبيرة للغاية وقدرة مرتفعة على امتزاز الأيونات المشعة من المياه الملوثة بكفاءة وسرعة عالية.

دمج أنابيب التيتانات داخل مادة طبيعية صديقة للبيئة

من جانبه، أوضح الدكتور أيمن زكي، أن أحد التحديات الرئيسية في استخدام المواد النانوية يتمثل في صعوبة فصلها من المياه بعد انتهاء عملية التنقية، ولذلك تم دمج أنابيب التيتانات داخل مادة طبيعية صديقة للبيئة تعرف بالألجينات، لتكوين مركب جديد يسهل فصله واستعادته بعد الاستخدام مع الحفاظ على كفاءة التنقية.

النتائج أثبتت قدرة المادة النانوية على إزالة الملوثات المشعة خلال فترة زمنية قصيرة

وأشار الدكتور أيمن زكي، إلى أن النتائج أثبتت قدرة المادة النانوية على إزالة الملوثات المشعة خلال فترة زمنية قصيرة للغاية تتراوح بين 15 و30 دقيقة فقط، لافتا إلى أن نسب إزالة السيزيوم وصلت إلى نحو 90%، بينما بلغت كفاءة إزالة السترونشيوم حوالي 97% تحت الظروف المثلى.

آلية التنقية اعتمدت على عدة عمليات متكاملة

وأكد الدكتور أيمن زكي أن آلية التنقية اعتمدت على عدة عمليات متكاملة، من بينها التجاذب الكهروستاتيكي بين سطح المادة المشحون سالبا والأيونات الموجبة، إضافة إلى تكوين روابط سطحية وتبادل أيوني مع الصوديوم الموجود داخل تركيب المادة النانوية، وهو ما عزز من كفاءتها في التقاط العناصر المشعة.

المركب المدعم بالألجينات حقق كفاءة أقل نسبيا مقارنة بالمادة النانوية النقية

وأضاف الدكتور أيمن زكي، أن المركب المدعم بالألجينات حقق كفاءة أقل نسبيا مقارنة بالمادة النانوية النقية، حيث تراوحت نسب إزالة السيزيوم بين 45 و70%، بينما سجلت إزالة السترونشيوم ما بين 70 و90%، إلا أنه يتميز بسهولة الفصل من المياه وثبات ميكانيكي أعلى، مما يجعله مناسبًا للتطبيقات العملية واسعة النطاق.

الدراسة أثبتت أيضًا إمكانية إعادة استخدام المواد النانوية أكثر من مرة دون فقد ملحوظ في الكفاءة

وأوضح الدكتور أيمن زكي، أن الدراسة أثبتت أيضًا إمكانية إعادة استخدام المواد النانوية أكثر من مرة دون فقد ملحوظ في الكفاءة، حيث احتفظت أنابيب التيتانات بأكثر من 90% من كفاءتها بعد خمس دورات تشغيل، بينما حافظ المركب المدعم بالألجينات على أكثر من 85% من كفاءته، وهو ما يعزز الجدوى الاقتصادية والبيئية للتقنية الجديدة.

وأشار الدكتور أيمن زكي، إلى أن هذا البحث يمثل خطوة واعدة نحو تطوير حلول مستدامة لمعالجة المياه الملوثة إشعاعيًا، مؤكدًا أن التقنية تجمع بين سرعة الأداء والكفاءة العالية وإمكانية إعادة الاستخدام، مع الحاجة إلى مزيد من الدراسات المستقبلية لتوسيع نطاق التطبيق في البيئات الواقعية.

البحث يدعم عددًا من أهداف التنمية المستدامة

وأكدت الدكتورة نبيلة شحاتة، أن البحث يدعم عددًا من أهداف التنمية المستدامة، وفي مقدمتها الهدف الثالث الخاص بالصحة الجيدة والرفاه، من خلال تقليل المخاطر الصحية الناتجة عن التلوث الإشعاعي، إضافة إلى الهدف السادس المرتبط بالمياه النظيفة، فضلا عن دعمه للابتكار والصناعة المستدامة والعمل المناخي عبر تقديم حلول علمية متقدمة للتعامل مع التلوث البيئي طويل الأمد.

تصوير المواد تحت الميكرسكوب الالكترونى الماسح

الفريق البحثي

المادة المستخدمة