جامعة باث البريطانية بالتعاون مع جامعة لوفان تطور غشاءً فعالاً لفصل المذيبات وتوفير الطاقة

أخبار ar.wedoany.com، طوّر فريق بحثي دولي يضم جامعة باث (University of Bath) وجامعة لوفان (KU Leuven) غشاءً قائمًا على أكسيد الجرافين، يُستخدم في إزالة الماء من إنتاج المذيبات الصناعية، لتكرير كحول الأيزوبروبيل.

يُعد كحول الأيزوبروبيل مذيبًا سريع الجفاف، يُستخدم في المطهرات السطحية والمضادات الحيوية للإسعافات الأولية وفي قطاعات أخرى من الصناعات الدوائية. وفي ظل القيود الأوروبية المتزايدة على أساليب الإنتاج الكيميائي كثيف الاستهلاك للطاقة، طوّر الفريق هذا الغشاء بهدف خفض الطاقة اللازمة لتكرير المواد الكيميائية الصناعية. وعادةً ما يتطلب الفصل الكيميائي تسخين المركبات حتى الغليان لفصلها عن بعضها البعض، وتشير الدراسة إلى أن هذه العملية تمثل ما بين 10% إلى 15% من استهلاك الطاقة العالمي.

يُصنع هذا الغشاء من أكسيد الجرافين، وهي مادة فائقة الرقة من طبقات الكربون، تتميز بمسام كبيرة بما يكفي للسماح بمرور الجزيئات دون الحاجة إلى طاقة عالية، وفي الوقت نفسه صغيرة بما يكفي لتلبية معايير النقاء المطلوبة للمواد الكيميائية الصناعية. وأوضحت الباحثة بينغروي جين، الباحثة في قسم الهندسة الكيميائية بجامعة باث والباحثة الرئيسية المستقلة للدراسة، أن هذا الغشاء قادر على إزالة الماء بكفاءة عالية من خليط يحتوي على 90% من كحول الأيزوبروبيل و10% من الماء، حيث يسمح بمرور الماء بشكل انتقائي، منتجًا محلولًا نافذًا يبلغ تركيز الماء فيه حوالي 99.6%. وأضافت أن هذه العملية أسرع مقارنةً بالتقنيات الحالية، ولا تعتمد على درجات حرارة مرتفعة، مما يجعل استهلاكها للطاقة أقل.

يخطط الباحثون لمواصلة اختبار تقنية الغشاء هذه على مواد كيميائية أخرى، مع النظر في التقدم بطلب للحصول على براءة اختراع، لاستكشاف فرص الإنتاج على نطاق واسع.