طريقة ثورية لاستعادة اليورانيوم من مياه الصرف الصحي وتوليد طاقة كهربائية

في دراسة جديدة، قدم باحثون من جامعة نورث وسترن للفنون التطبيقية SMEC طريقة ثورية لاستعادة اليورانيوم من مياه الصرف الصحي.

لا تستخرج هذه التقنية المبتكرة اليورانيوم بكفاءة فحسب، بل تولد أيضًا طاقة كهربائية، مما يوفر بديلاً أكثر استدامة وأقل تعقيدًا لطرق الاستخراج التقليدية التي غالبًا ما تعوقها السمية الحيوية.

الدراسة منشورة في مجلة Frontiers of Environmental Science & الهندسة

طوّر الباحثون طريقة كهروكيميائية ميكروبية عفوية (SMEC) تعمل على فصل تفاعلات الأكسدة الميكروبية واختزال اليورانيوم مكانيًا.

يتكون هذا النظام المبتكر من حجرتين يفصل بينهما غشاء تبادل البروتون، مع أنود مصنوع من لباد الكربون وكاثود من رقائق التيتانيوم.

تتضمن العملية تفاعلات كهروكيميائية مدفوعة بالميكروبات، والتي تسهل استخراج اليورانيوم من مياه الصرف الصحي وتولد في نفس الوقت طاقة كهربائية.

أثبتت الدراسة استخراج اليورانيوم بشكل مستقر وفعال مع إنتاج صافي للطاقة الكهربائية.

كما أثبتت طريقة SMEC فعاليتها مع كل من مياه الصرف الصحي الاصطناعية والحقيقية، مما حقق كفاءة عالية في استخلاص اليورانيوم.

علاوة على ذلك، كشف التسلسل الميتاجينومي عن تكوين مجتمعات نشطة كهربيًا على الأغشية الحيوية الأنودية، مما يؤدي إلى إثراء الجينات الوظيفية الرئيسية والمسارات الأيضية، يشارك في نقل الإلكترون واستقلاب الطاقة.

خطوة مهمة إلى الأمام

يمثل هذا البحث خطوة مهمة إلى الأمام في مجال تقنيات استخراج اليورانيوم المستدامة والفعالة من حيث التكلفة.

يفتح الباب أمام استراتيجيات مبتكرة في استعادة الموارد وإدارة مياه الصرف الصحي، ويقدم حلولاً محتملة للصناعات التي تتعامل مع التلوث بالمعادن الثقيلة وتحديات إنتاج الطاقة.