معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة يطور مادة حيوية لتنقية المياه صديقة للبيئة

قام علماء من معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة التابع لجامعة حمد بن خليفة، عضو مؤسسة قطر، بتوليف مادة نانوية جديدة عالية الكفاءة ومقاومة للبكتيريا تتميز بأنها صديقة للبيئة، ومن المتوقع أن تكون أرخص من المبيدات الحيوية التجارية الحالية.

واستخدم فريق برنامج جودة المياه في مركز البيئة والاستدامة التابع للمعهد طريقةً مبتكرةً لتطوير هذه المجالات النانوية البوليمرية الجديدة القابلة للتحلل. وجرى توليف هذه المادة باستخدام طريقة الترابط الكيميائي أحادي الخطوة من الشيتوزان المتجدد، الذي يمكن الحصول عليه من المحار ومادة اللجنوسولفونيت المستمدة من الأشجار.

وأظهرت المادة خصائص عالية مقاومة لبكتيريا الإيكولي جرام (-) الهوائية وجرام (+) بي الرقيقة والبكتيريا اللاهوائية المختزلة للكبريتات، وهو ما يجعلها مبيدات حيوية مثالية لتطهير المياه. وعلاوة على ذلك، فقد استُخدم هذا المبيد الحيوي الجديد بنجاح للتحكم في التآكل الميكروبيولوجي في الفولاذ الكربوني بنسبة 85 بالمائة، ولم يُظهر أي تسمم حاد ضار في البيئة البحرية.

وتساهم طبيعة المادة الجديدة القابلة للتحلل الحيوي، والمواد الخام الرخيصة التي تستخدمها في جعلها مادة مناسبة لبناء الأغطية المقاومة للبكتيريا والأغشية وتعزيز إمكانية تطويرها لاستخدامها في تطبيقات بيئية وطبية حيوية أكثر ثباتًا واستدامةً وأقل تكلفةً في المستقبل. ويمكن أن توفر المادة النانوية كذلك حلاً فعالًا لمسألة التآكل الميكروبي المزمن في قطاع النفط والغاز، وخصوصًا في البيئات القاسية بمنطقة الخليج.

وحول هذا الموضوع، قال الدكتور خالد محمود، مدير برنامج أبحاث جودة المياه بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة: “نحن سعداء بنتيجة عملنا، حيث تُستخدم المواد المقاومة للبكتيريا على نحو واسعٍ، ولكنها يمكن أن تكون مكلفةً من الناحية المادية والبيئية. وتتميز هذه المادة المبتكرة بأنها أكثر فعاليةً وأقل تكلفة فضلاً عن كونها صديقة للبيئة أكثر من المنتجات التقليدية المتاحة تجاريًا. وقد استغرق إنتاج هذه المواد ساعات طويلة من العمل الدؤوب بمشاركة فرق مختلفة من معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة، ولكن التوصل إلى هذه النتيجة الملموسة يبرر الجهد الكبير المبذول في هذا البحث.”

وقام بهذا العمل فريقٌ من علماء معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة ومن بينهم الدكتور رافي باندي، والدكتور كاشف رسول، والدكتور بي عبد الرشيد، وتريشيا جوميز، ومجاهد باشا، والدكتور سعيد منصور، والدكتور وان سون لي، والدكتور خالد محمود. وتقدّم المعهد بطلبين لتسجيل براءتي اختراع بخصوص هذا العمل الذي نُشر في مجلة جرين كيمستري كموضوع رئيسي على غلاف المجلة.

وبهذه المناسبة، صرَّح الدكتور مارك فيرميرش، المدير التنفيذي لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة، بقوله: “نحن، في المعهد، نهدف إلى إجراء أبحاث متطورة، وتعزيز جهود التنمية والابتكار، وهو ما يمكن أن يعود بالفائدة ليس على دولة قطر فحسب، بل أيضًا على المنطقة والعالم بأكمله. ويظهر العمل الذي قام به علماؤنا لإنتاج هذه المجالات النانوية المقاومة للبكتيريا القدرات الموجودة لدينا في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة. وسيكون لذلك العمل تأثير مباشر على مختلف القطاعات ومن بينها قطاع النفط والغاز، وقطاع تحلية المياه، وقطاع الطب الحيوي. ونحن لدينا التزام ثابت بمساعدة دولة قطر في إيجاد حلول للتحديات الكبرى المرتبطة بالطاقة والمياه والبيئة، ونفخر بإجراء هذا البحث عالي الجودة وعالمي الطراز في مختبراتنا بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة.

ويهدف مركز البيئة والاستدامة بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة إلى تقييم الحلول البيئية الوطنية وتمكينها وتطويرها بهدف التصدي للتحديات المتعلقة بجودة الهواء والمياه وتغير المناخ عبر إجراء بحوث اجتماعية واقتصادية وإدارية مستدامة.