(a) سبعة أزواج من أسلاك الجرافيت مغمورة في مياه معتدلة الملوحة. (b) فرق جهد كهربي مطبق بين أسلاك الانود والكاثود من خلال شرائح نحاسية، تتسبب في امتصاص أيونات الملح. (c) صورة ميكروسكوب إلكتروني لغشاء الالكترود
المركز العلمي للترجمة: مع ازدياد عدد سكان العالم وزيادة الطلب على المياه العذبة، عكف الكثير من الباحثين لتطوير تقنيات جديدة لتحلية المياه المالحة. من بينهم فريق علمي من هولندا بينوا كيف يمكن تحويل مياه معتدلة الملوحة إلى مياه عذبة باستخدام زوج من الأسلاك فقط وفرق جهد صغير يمكن ان يتولد بواسطة خلية شمسية صغيرة. أظهرت هذه التقنية البسيطة انها اكثر كفاءة من التقنيات الأخرى.
كما شرح الباحثون في دراستهم التي نشرت حديثا في مجلة The Journal of Physical Chemistry Letters ان هناك طريقتين رئيسيتين لتحلية المياه المالحة. الطريقة الأولى تتضمن إزالة جزيئات الماء النقية من المياه المالحة، كما يتم في عملية التقطير وعملية التناضج العكسي (reverse osmosis)، خاصة للماء الشديد الملوحة. الطريقة الأخرى هي إزالة أيونات الملح من المياه المالحة للحصول على مياه عذبة، والتي تتم من خلال تقنيات إزالة الأيونات وتحلية المياه باستخدام بطاريات وخلايا ميكروبية.
هنا في هذه الدراسة استخدم الباحثون الطريقة الثانية حيث قاموا بإزالة أيونات الصوديوم الموجبة الشحنة وأيونات الكلور السالبة الشحنة من مياه معتدلة الملوحة لإنتاج مياه عذبة. من اجل هذا قاموا بتصميم جهاز يحتوي على سلكين أو ساقين من الجرافيت الغير مكلف ماليا وذو موصلية كهربية عالية. ثم قاموا بترسيب كاربون مسامي على السطح الخارجي للسلكين بحيث يستخدم احد السلكين ككاثود والآخر كانود. ثم تم شبك السلكين مع بعض على مسافة صغيرة بواسطة مشبك بلاستيكي، ثبت على كل سلك شريحة من النحاس.
لتشغيل الالكترودات قام الباحثون بغمر سبعة مجموعات من أزواج الأسلاك في حاوية تحتوي على مياه معتدلة الملوحة وتم تمرير تيار كهربي بتوصيل الشرائح النحاسية بمصدر طاقة كهربية. بتطبيق فرق جهد صغير يتراوح بين 1 – 2 فولت بين زوج أسلاك الجرافيت، احد السلكين (الكاثود) امتص كاتيونات الصوديوم الموجبة، بينما السلك الآخر (الانود) امتص انيونات الكلور السالبة الشحنة من المياه المالحة.
