طوَّر علماء في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بجامعة حمد بن خليفة نوعًا جديدًا من تقنية الترشيح التي يمكنها إزالة قطرات الزيت الصغيرة من مياه البحر. وتتميز تقنية الترشيح الجديدة باستخدام نوع جديد من الأغشية له خصائص كيميائية وفيزيائية فريدة، وهو ما يجعله أكثر كفاءة ومقاومة للتلوث أثناء عملية فصل الزيت والماء. وطوَّر مركز أبحاث المياه التابع للمعهد هذه التقنية والأغشية بدعم من مركز المواد والعمليات الحاسوبية.

وتُعدُ تحلية مياه البحر المصدر الرئيسي للمياه في قطر، حيث توفر ما يصل إلى 99٪ من احتياجات مياه الشرب وتدعم مجموعة واسعة من الأنشطة التجارية والصناعية والزراعية. وعلى الرغم من استخدام التحلية الحرارية للمياه على نطاق واسع، إلا أن قطر تتجه ببطء نحو بناء محطات تحلية غشائية أكثر كفاءة في استخدام الطاقة توظف تقنية التناضح العكسي. ومع ذلك، فإن مرافق التحلية، وخاصة تلك التي تستخدم تقنية أغشية التناضح العكسي، معرضة للتلوث النفطي في مياه البحر.

وتشتمل الاستراتيجيات الشائعة للاستجابة للانسكاب النفطي على رش المواد الكيميائية على سطح مياه البحر لتشتيت بقع الزيت، ونشر أذرع التطويق العائمة لاحتواء النفط وجمعه. ومع ذلك، فإن هذه الممارسات تعجز عن منع قطرات الزيت الصغيرة من التسرب إلى موانئ سحب مياه البحر لمحطات التحلية وتتسبب في تلفها أو إغلاقها.

وقالت الدكتورة جيني لولر، مدير أول في مركز أبحاث المياه بمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة: "تشكل تهديدات الانسكاب النفطي مصدر قلق في جميع أنحاء منطقة الخليج العربي، حيث يمكن أن تتسبب في إغلاق كامل لبعض مرافق تحلية المياه، وهو ما قد يؤثر بدوره على توافر مياه الشرب النظيفة لسكان دولة قطر. وبناءً على ذلك، يُعدُ تطوير ونشر استراتيجيات التخفيف لمنع حدوث مثل هذا الانقطاع الكارثي لتحلية مياه البحر بفعل التلوث النفطي أمر حيوي لدولة قطر. ويشارك فريقنا في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بشكل فعالٍ في تطوير حلول علمية وتكنولوجية لجعل عملية تحلية المياه أكثر كفاءة وفعالية."

ويجري مركز أبحاث المياه التابع لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة أبحاثاً حول الموارد المائية وتحلية المياه ومعالجة مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها، بما يتماشى مع رؤية قطر الوطنية 2030. وقال الدكتور مارك فيرميرش، المدير التنفيذي للمعهد: "يتمثل هدفنا الأساسي في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة في مساعدة دولة قطر على مواجهة تحدياتها الكبرى في مجالات الطاقة والمياه والبيئة، ونقوم بذلك من خلال برامج رائدة في مجالات الأبحاث والتطوير والابتكار. ويمثل توفير حلول تقنية متخصصة للتحديات التي تواجه قطر أولوية قصوى بالنسبة لنا." 

ويشتمل فريق فصل المياه والزيت بمركز قطر لبحوث البيئة والطاقة على المهندس راضي الرويلي، والدكتور جايابراكاش ساتثاسيفام، والدكتور أولواسون أوغونبيي، والدكتور تشاويانغ ليو. ويُجري الفريق دراسات التصميم والنمذجة والدراسات التجريبية بدعم من الدكتور سيد أهزي من مركز المواد والعمليات الحاسوبية. وينصب تركيز أعضاء الفريق على تطوير مواد ومكونات وعمليات مبتكرة للتخفيف من التلوث النفطي في مختلف الصناعات، بما في ذلك إنتاج مياه الشرب البلدية وقطاعي النفط والغاز.

وتتويجًا لسنوات طويلة من البحوث المتواصلة ومبادرات التطوير المستمرة، تقدَّم الفريق أيضًا بطلب للحصول على براءات اختراع متعددة لتكنولوجيا فصل الزيت والماء، التي تغطي أسواقًا رئيسيةً  من بينها الولايات المتحدة الأمريكية، والصين، والاتحاد الأوروبي، والشرق الأوسط. وقد نُشرت أحدث أبحاثهم في مجلة العلوم البيئية وأبحاث التلوث. ويرتكز البحث الأخير المعنون "فصل الزيت والمياه المالحة بكفاءة باستخدام غشاء نانوي مركب غير عضوي عالي النفاذية ومقاوم للتلوث" على أطروحة الدكتوراه للمهندسة رند الشرفاء ودراساتها التجريبية في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة.

للمزيد من المعلومات عن معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة، يُرجى زيارة: qeeri.hbku.edu.qa