ابتكار تقنية نانوية خضراء لمعالجة مياه صرف السيراميك وحماية المعادن من التآكل
نجح فريق بحثي متميز في نشر دراسة علمية رائدة بمجلة "Scientific Reports" العالمية، التابعة لمجموعة Nature العريقة، والتي تصنف ضمن أعلى 11% من المجلات العلمية تأثيراً على مستوى العالم، في خطوة تعزز من ريادة البحث العلمي التطبيقي المصري.
تقدم الدراسة حلاً مبتكراً ومستداماً لتحديات مياه الصرف في صناعة السيراميك، من خلال دمج تقنيات الأكسدة المتقدمة مع تقنية النانو الخضراء، بما يحقق التوازن بين الكفاءة البيئية والجدوى الاقتصادية.
تحالف بحثي لتقديم حلول صناعية مستدامة
جاء هذا العمل ثمرة تعاون علمي رفيع المستوى بين كل من الدكتور عصام خميس، الدكتورة داليا عبد الخالق، الدكتور محمد هجر، الكيميائي طارق رياض
وقد حظي المشروع بدعم وتمويل من هيئة تمويل العلوم والتكنولوجيا والابتكار (STDF)، في إطار استراتيجية الدولة لربط البحث العلمي باحتياجات الصناعة الوطنية وتحقيق أهداف التنمية المستدامة والاقتصاد الدائري.
ثورة النانو الخضراء في معالجة المياه
ركزت الدراسة على معالجة مياه صرف صناعة السيراميك، المعروفة باستهلاكها الكثيف للمياه واحتوائها على ملوثات معقدة من أملاح ومعادن ثقيلة. وابتكر الفريق نظاماً متكاملاً يعتمد على تقنيات الأكسدة المتقدمة لتفكيك الملوثات المستعصية وجسيمات الحديد النانوي (nZVI) المحضرة بطرق صديقة للبيئة (Green Synthesis) كذلك عمليات التخثير والترسيب لضمان أعلى جودة للمياه المعالجة.
نتائج مذهلة: حماية الصلب بنسبة 86%
كشفت النتائج عن طفرة في كفاءة المعالجة، حيث أدت التقنية المتقدمة إلى تحسين مقاومة تآكل الصلب بنسبة تصل إلى 86% مقارنة بالمياه غير المعالجة، تكوين طبقة واقية على أسطح المعادن بفضل الجسيمات النانوية، مما يقلل من الأكسجين الذائب ويحد من التفاعلات الكهروكيميائية الضارة وتقديم تحليل دقيق لسلوك معادن (الصلب، الإستانلس ستيل، والنحاس) في بيئات الصرف الصناعي.
نمذجة رياضية للتنبؤ بالمستقبل الصناعي
لم تكتفِ الدراسة بالجانب التطبيقي فقط، بل نجح الفريق في تطوير نموذج رياضي تنبؤي عالي الدقة. يربط هذا النموذج بين خصائص المياه (مثل الرقم الهيدروجيني وتركيز المواد الذائبة) ومعدلات تآكل المعادن، مما يمنح مديري المصانع أداة لاتخاذ قرارات تشغيلية استباقية تحمي البنية التحتية وتقلل تكاليف الصيانة.
نحو مستقبل مستدام
يعد هذا البحث نموذجاً يحتذى به في كيفية تحويل التحديات البيئية إلى فرص اقتصادية، حيث يفتح الباب أمام إعادة استخدام المياه في العمليات الصناعية بأمان، مما يسهم في ترشيد استهلاك الموارد المائية وحماية البيئة المصرية من التلوث الصناعي.