استخراج الكربون النّشط من إبر الصّنوبر

يُعتبر الكربون النّشط (activated carbon) أو الفحم النّشط مادّة صلبة، تستخدم لتنقية المياه والدّم والهواء، إذ تمتلك القدرة على امتصاص المعادن والشّوائب والسّموم.

يظهر الكربون النّشط خصائص امتصاص أكثر فاعليّة من الفحم العادي بسبب احتوائه على فراغات كثيرة.

يتمّ استخراج الكربون النّشط من مواد عضويّة مثل الخشب، أو قشرة جوز الهند، أو بذور المشمش ومصادر أخرى. غير أنّ فريقاً من الباحثين في «الجامعة الأميركية في بيروت» توصّل إلى استخراج مادّة الكربون النّشط من إبر الصّنوبر الجافّة.

أشرف على البحث العلمي أستاذ الهندسة المدنيّة والبيئيّة في «الجامعة الأميركيّة في بيروت» الدّكتور جورج أيّوب، وضمّ الفريق العلمي الباحثين أحمد دمج من دائرة الهندسة المدنيّة والبيئيّة، ومحمود الهندي من برنامج الهندسة الكيميائيّة، وحسام الرّاسي من دائرة الكيمياء. ونشرت الدّراسة في المجلّة العلميّة «desalination and water treatment».

ارتكزت عمليّة استخراج مادّة الكربون النّشط من إبر الصّنوبر، وفق أيوب، على عمليّة الكربنة والتّنشيط (carbonization and activation). في البدء، يتمّ تكسير إبر الصّنوبر إلى قطع صغيرة، ثم يتمّ تحويلها إلى مادّة الكربون.

يتمّ تنشيط مادّة الكربون من خلال زيادة بعض المواد الكيميائيّة مثل هيدروكسيد البوتاسيوم (KOH)، وتمرير البخار على درجة حرارة عالية لإزالة المواد المتطايرة.

تتوافر إبر الصّنوبر بكمّيّات كبيرة في لبنان والعالم، وتتساقط سنويّاً من الأشجار، ويمكن الحصول عليها بسهولة. فيعتبر، بالتالي، مصدر إبر الصّنوبر الجديد مستداماً وحيويّاً. وتبلغ كلفة إنتاج مادّة الكربون النّشط، وفق أيّوب، من إبر الصّنوبر أرخص من كلفة الإنتاج من المصادر الأخرى.

تقنيّة صديقة للبيئة

تعتبر تلك التّقنيّة صديقة للبيئة إذ ترتكز على استخراج مادّة الكربون النّشط من مادّة لا يتمّ استثمارها في العادة، وتساهم في انخفاض معدّل قطع أخشاب الأشجار لاستخراج الكربون النّشط.

من جهةٍ أخرى، يحدّ استخدام إبر الصّنوبر لاستخراج الكربون النّشط من الحرائق الّتي تتسبّب بها إبر الصّنوبر في الغابات وحوادث انزلاقات المارّة والمتنزّهين.

أثبتت نتائج التّجارب الّتي قام بها الفريق البحثي أنّ الكربون النّشط، الّذي تمّ استخراجه من إبر الصّنوبر، فعّال في امتصاص المعادن السّامّة من المياه مثل عنصر الكروم، الزرنيخ، الكادميوم، الرّصاص، النيكل، الزنك بنسب مختلفة إذ سجّلت قدرة امتصاص بعض المعادن نسبة مئة في المئة.

في المقابل، يتمّ استخدام مادّة الكربون النّشط، في العادة، لامتصاص الغازات الملوّثة والرّوائح المزعجة في الهواء.

لا يتمّ تصنيع مادّة الكربون النّشط في لبنان بل يستورد لبنان تلك المادّة، وفق أيّوب، من اليابان والصّين والولايات المتّحدة الأميركيّة.

ويتم استخدامها في العادة لمعالجة المياه إذ يمتصّ الكربون النّشط المعادن، والشّوائب مثل المركّب الكيميائي ثنائي أكسيد الكربون، وكبريتيد الهيدروجين (H2S).

يشير أيّوب إلى أنّه يمكن لقطاع الصّناعة في لبنان الاستفادة من نتائج تلك الدّراسة لتطوير إنتاج مادّة الكربون النّشط في لبنان من خلال دراسة السّبل الأوفر لكلفة الإنتاج، واستثمار تلك النّتائج وانشاء المصانع المتخصّصة لذلك.

ويساهم تطبيق التّشريعات القانونيّة في شأن الملوّثات الصّناعيّة في زيادة استخدام الكربون النّشط في لبنان وبالتّالي زيادة الطّلب عليه.

منقول عن جريدة السفير