دراسة مصرية تقدم حل بيئي مبتكر.. تقنية حيوية تحول نفايات الإلكترونيات إلى مغذيات للتربة

كتب: محمد كامل

دراسة مصرية توصي باستخدام المعادن المستخلصة من النفايات الإلكترونية في الزراعة

تتسم المخلفات الإلكترونية بتنوعها واحتوائها على كميات كبيرة من المعادن الثقيلة والثمينة، مما يستدعي تطوير تقنيات واعدة لتقليل المخاطر البيئية الناتجة عن التخلص العشوائي منها، واستعادة مكوناتها المعدنية بشكل مستدام وفعّال.

وفي هذا السياق، توصلت لبنى حمدي محمد إبراهيم، المدرس المساعد بقسم الميكروبيولوجي بكلية الزراعة – جامعة عين شمس، إلى إعداد رسالة دكتوراه بعنوان: “المعالجة الحيوية للمخلفات الإلكترونية باستخدام الميكروبات”.

وتُعد هذه التقنية صديقة للبيئة ومستدامة، إذ تعتمد على الكائنات الدقيقة في استخلاص المعادن من النفايات الإلكترونية، وذلك تحت إشراف كل من:د.وسن فوزي شحاتة، أستاذ الميكروبيولوجيا المتفرغ، ود.بسمة طلعت عبد الحليم، مدرس الميكروبيولوجيا الزراعية، كلية الزراعة – جامعة عين شمس.

كشفت الدراسة، أن الطرق الفيزيائية والكيميائية التقليدية مثل المعالجة المائية والحرارية، أثبتت محدوديتها بسبب ارتفاع التكاليف، وفقدان جزء كبير من المعادن، وانبعاث نواتج ثانوية ضارة.

أما الاستخلاص الحيوي باستخدام الميكروبات، فظهر كخيار أكثر كفاءة واقتصادية وصداقة للبيئة.

استهدفت الدراسة استخدام أنواع ميكروبية محددة في عملية المعالجة الحيوية، تلتها مرحلة اختيار الأنواع الأكثر كفاءة، ثم دراسة العوامل المؤثرة على التفاعل الحيوي لتحقيق أفضل النتائج.

وقد شملت الدراسة ما يلي:

• تجهيز عينات الدراسة: تم تجميع دوائر إلكترونية وطحنها جيدًا، ثم فصل المعادن وتحليلها كيميائيًا. وتبيّن أن أعلى ستة عناصر كانت: النحاس، الرصاص، النيكل، الزنك، الحديد، الألومنيوم، والمنجنيز، بتركيزات متفاوتة بلغت على الترتيب (ملجم/جرام):
  416.203 – 11.904 – 45.739 – 73.908 – 444.945 – 49.516 – 4.576.

• تقييم الكائنات الدقيقة: تم اختبار عدة سلالات بكتيرية وفطرية لقدرتها على إزالة المعادن الثقيلة، واختير أكثرها كفاءة.

• تحسين ظروف المعالجة: تم استخدام طريقة “الاستجابة السطحية” لدراسة التفاعل بين ستة عوامل رئيسية تؤثر على المعالجة الحيوية، وهي: درجة الحرارة، زمن التفاعل، درجة الحموضة (pH)، سرعة الرج، حجم اللقاح الميكروبي، وتركيز المخلف.

وقد أظهرت النتائج أن الفطر Rhizopus oligosporus كان الأكثر كفاءة، وكانت العوامل الثلاثة الأكثر تأثيرًا: درجة الحرارة، حجم اللقاح، وكمية مطحون الدوائر الإلكترونية.

كما تم تحليل الجهد الكهربائي للجزيئات المعدنية الناتجة، وبلغت قيمته -15 مللي فولت، ما يشير إلى توصيل كهربائي جيد.

أما نسب إزالة المعادن الثقيلة فكانت كالآتي:

• النحاس: 87.62%

• الرصاص: 100%

• النيكل: 13%

• الألومنيوم: 96%

• الحديد: 99.7%

• الزنك: 44.6%

توصيات الدراسة

أوصت الدراسة باستخدام الميكروبات كما هو موضح في البحث لإزالة المعادن الثقيلة من المخلفات الإلكترونية، مع إمكانية فصل هذه المعادن واستخدامها كمغذيات للنبات، مما يساهم في تحسين خصوبة التربة عند تعزيزها بعناصر غذائية مهمة. كما يمكن استخدام المعادن المستخلصة في صناعات مثل الأسمنت والطوب.