المادة المعجزة.. أرقّ من الشعرة وأقوى من الفولاذ ودولة عربية تستخدمها لتحلية المياه

تعرف باسم «المادة المعجزة» كونها أرق مليون مرة من الشعرة، لكنها أقوى من الفولاذ.. إنها مادة الجرافين، أو الكربون ثنائية الأبعاد المصنوعة من طبقات مُفردة من الجرافيت، وهي مادة مرنة وموصلة، خفيفة الوزن وتستخرج من الأرض، ولديها القدرة على إحداث تحولات تقنية في مختلف الصناعات بدءًا من الإلكترونيات وصولًا إلى النقل.
وذكرت شبكة «سي إن إن» الأمريكية، الأربعاء، أن الباحثين في جامعة خليفة في الإمارات توصلوا إلى استخدام آخر للجرافين، وهو إنتاج مياه الشرب. وفي هذا الصدد يقول حسن عرفات، أحد كبار مدراء مركز الأبحاث والابتكار المعنيين بإجراء الدراسات على مادة الجرافين والمواد ثنائية الأبعاد بالجامعة: «هنا في الإمارات، كل مياه الشرب لدينا هي في الواقع مياه محلاة، وبالتالي فإن هذا القطاع يمثل أهمية بالغة للاقتصاد الوطني وللمجتمع على حد سواء».
ويوضح «عرفات»: «مادة الجرافين يمكنها أن تطيل عمر الغشاء عبر منع (القاذورات) من التسلل إلى داخله، وهو ما يحدث عندما تتراكم البكتيريا على المرشح وتفسد جودة العملية». ويضيف: «استخدام الجرافين لتعزيز أداء المرشحات يمكن أن يساعد في تقليل استخدام الطاقة وخفض تكاليف تحلية المياه، فحتى استخدامها بكميات صغيرة (مواد الجرافين) يعمل على تحسين أداء الأغشية بشكل كبير من حيث إنتاج الماء.
والواقع أن الإمارات ليست الدولة الوحيدة التي تلجأ لتحلية المياه بغرض استخدامها للشرب، فهناك أكثر من 300 مليون شخص على مستوى العالم يعتمد على المياه المحلاة. وفي ظل التهديدات التي تشكلها التغيرات المناخية والتلوث صارت إمدادات المياه العذبة محدودة، وعلى الأرجح أن يرتفع عدد الملايين الذين يلجئون إلى مصادر وسبل أخرى للحصول على المياه النظيفة صالحة الاستخدام في الشرب.
ونظرا لارتفاع تكلفة عملية تحلية المياه واستهلاكها قدراً كبيرا من الطاقة، فإن مادة «الجرافين» تلعب دوراً مهما، ويوضح «عرفات» أنه يعمل على غشاء معزز بالجرافين يمكن أن يجعل عملية التحلية أكثر كفاءة وأقل تكلفة.
وتستكشف وحدة أبحاث الجرافين بالمركز التابع لجامعة خليفة تطبيقات أخرى للجرافين مثل استخدامها في مواد البناء المستدامة التي من شأنها تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، وحلول الطاقة الهيدروجينية المتجددة.