الطاقة الشمسية المتجددة تساعد في تنقية المياه.. معالجة مياه الصرف الصحي وحماية البيئة

يعد استخدام الكيمياء الكهربية لفصل الجسيمات المختلفة داخل محلول (يُعرف أيضًا بالفصل الكهروكيميائي) استراتيجية موفرة للطاقة لمعالجة البيئة والمياه: عملية تنقية المياه الملوثة.

ولكن بينما تستخدم الكيمياء الكهربائية طاقة أقل من الطرق الأخرى المماثلة، فإن الطاقة الكهربائية مشتقة إلى حد كبير من مصادر غير متجددة مثل الوقود الأحفوري.

أثبت الكيميائيون في جامعة إلينوي في أوربانا شامبين أن معالجة المياه يمكن تشغيلها جزئيًا – وربما بشكل حصري – من مصادر الطاقة المتجددة.

من خلال أشباه الموصلات ، تدمج طريقتهم الطاقة الشمسية في عملية فصل كهروكيميائية مدعومة بتفاعل الأكسدة والاختزال، والذي يعالج الشحنة الكهربائية للأيونات لفصلها عن محلول مثل الماء.

تم نشر هذا العمل في مجلة Small ، حيث أنه باستخدام هذا النظام، نجح الباحثون في فصل وإزالة الزرنيخ المخفف – أحد مشتقات الزرنيخ، وهو مكون رئيسي للنفايات من صناعات الصلب والتعدين – من مياه الصرف.

يمثل هذا العمل إثباتًا للمفهوم لتطبيق مثل هذه الأنظمة لمعالجة مياه الصرف الصحي وحماية البيئة.

قال شياو سو، الباحث الرئيسي في معهد العلوم الكيميائية والبيكمان المتقدم، شياو سو”لا تزال الطاقة الكهربائية العالمية مستمدة في الغالب من مصادر غير متجددة تعتمد على الوقود الأحفوري، مما يثير أسئلة حول الاستدامة طويلة المدى للعمليات الكهروكيميائية، بما في ذلك عمليات الفصل، يعمل دمج الطاقة الشمسية على تعزيز استدامة عمليات الفصل الكهروكيميائية بشكل عام، وتفيد تطبيقاتها في تنقية المياه قطاع المياه أيضًا”.