الطين قد يكون حلا بسيطا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون
تاريخ النشر: 6th, July 2025 GMT
في عالم يبحث عن حلول فعّالة من حيث التكلفة وقابلة للتطوير لأزمة المناخ، اكتشف باحثون أن جزيئات الطين الصغيرة تلعب دورا كبيرا للغاية في امتصاص ثاني أكسيد الكربون الذي يعد ملوثا رئيسيا للغلاف الجوي.
وأظهرت دراسة صادرة عن جامعة بيردو الأميركية أن الطين الذي يعد أحد أكثر المواد النانوية شيوعا على الأرض، قد يلعب دورا مفاجئا في خفض انبعاثات الكربون.
ودرس فريق جامعة بيردو المعادن الطينية بالتعاون مع فريق مختبرات ساندي الأميركية منذ أكثر من 30 عاما، واكتشفوا تفاصيل مهمة حول سلوك هذه الجسيمات الدقيقة.
ويقول كليف جونستون، الباحث الرئيسي والأستاذ في كلية العلوم بجامعة بيردو: "تتميز المعادن الطينية بمساحة سطحية عالية جدا. فملعقة كبيرة من الطين تعادل تقريبا مساحة ملعب كرة قدم أميركية".
ويشير جونستون إلى أن معظم هذه المساحة السطحية توجد في المسام الداخلية للطين التي تحتوي على مناطق قطبية وغير قطبية.
وبينما تفضل جزيئات مثل ثاني أكسيد الكربون المناطق غير القطبية، يفضل بخار الماء المناطق القطبية، وباختيار أنواع معينة من الطين وتعديل بنيتها الأيونية، أمكن تحسين المواد القادرة على امتصاص ثاني أكسيد الكربون.
تركز الدراسة على مجموعة من المعادن الطينية تُسمى السمكتيت (Smectite) وهي من أكثر المواد النانوية شيوعا في الطبيعة، وتسمح مساحتها السطحية الشاسعة ويرشحها حجمها الصغير بشكل مثالي للتطبيقات البيئية، وخاصة لالتقاط غازات مثل ثاني أكسيد الكربون.
وتتميز هذه المجموعة بقدرتها على امتصاص كميات كبيرة من الماء وتغيير حجمها بشكل كبير. وتُستخدم معادن السمكتيت في العديد من التطبيقات الصناعية والزراعية والطبية، مثل تنقية المياه، وتعديل التربة، وصناعة مستحضرات التجميل.
إعلانوفي بحث سابق، درس الفريق كيفية امتصاص الطين للملوثات السامة من الماء. وأشار جونستون إلى أن "عملنا السابق ركز على امتصاص الملوثات العضوية السامة من معادن الطين من المحاليل المائية".
ووجدت الدراسة أن أنواعا معينة من "السمكتيت" لها أسطح طاردة للماء ويمكنها امتصاص مستويات كبيرة من الملوثات، مثل الديوكسينات، وهي أحد أكثر المركبات العضوية السامة المعروفة.
وتنتج الديوكسينات غالبا عن الاحتراق والأنشطة الصناعية، وهي ملوثات ضارة، وقد منح نجاح المواد الطينية في التقاط هذه السموم الباحثين الثقة لتطبيق أساليب مماثلة لامتصاص غازات مثل ثاني أكسيد الكربون.
وركزت معظم جهود احتجاز ثاني أكسيد الكربون سابقا على مواد عالية التقنية مثل "الزيوليت"، وهي مجموعة من المعادن البلورية المائية التي تتكون أساسا من السيليكات والألومينات.
كما ركز الباحثون على الأطر المعدنية العضوية، والمواد الماصة الصلبة، وأُغفِلت غالبا المعادن الطينية، لكن هذه الدراسة الجديدة غيّرت هذا المنظور.
واعتمد فريق البحث على نوع محدد من "السمكتيت" يُسمى "السابونيت"، وهو معدن طيني ذو تركيبة كيميائية معقدة تشمل الكالسيوم والمغنيسيوم والحديد والسيليكون والألومنيوم والهيدروكسيد والماء.
واستكشفوا كيفية تعامل "السابونيت" مع ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء، اللذين يتنافسان على المساحة في مسام الطين الدقيقة.
وبدلا من تسخين الطين لتعزيز قدرته على الامتصاص، اتخذ الباحثون مسارا مختلفا، إذ درسوا تأثير الرطوبة، ووجدوا أن السابونيت ينجذب بشدة لثاني أكسيد الكربون عند انخفاض الرطوبة.
وتعد هذه المرة الأولى التي يُظهر فيها الباحثون كيف يمكن لمعادن الطين أن تمتص كلا من ثاني أكسيد الكربون وبخار الماء في ظروف قريبة مما نختبره في الحياة اليومية، من حيث تركيزات ثاني أكسيد الكربون المحيطة ودرجة حرارة الغرفة.
ويرى الباحثون أن نتائج هذا الاكتشاف واعدة. فمع وفرة الطين وانخفاض سعره، قد يوفر طريقة قابلة للتطوير لالتقاط ثاني أكسيد الكربون من الهواء. كما يمكن للناس استخدامه لخفض الانبعاثات من المصانع أو تخزين ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض، ويمكن كذلك إبقاؤه خارج الغلاف الجوي على المدى الطويل.
وقد يُوسّع هذا البحث نطاق المواد الماصة لمعالجة إحدى أكثر مشاكل كوكب الأرض تحديا، وقد يكون الطين موردا غير مكلف ووفيرا لامتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء، وأداة فعّالة في مواجهة تغير المناخ.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات تلوث امتصاص ثانی أکسید الکربون
إقرأ أيضاً:
أسهم المعادن النادرة تقفز مجددًا مع تصاعد التوتر بين أمريكا والصين
واصلت أسهم شركات المعادن النادرة في آسيا ارتفاعها القوي، مدفوعة بتجدد التوترات بين الولايات المتحدة والصين، ما أعاد اهتمام المستثمرين بهذه المعادن الاستراتيجية التي تعد حيوية في الصناعات المتقدمة.
وفي تداولات الثلاثاء، قفزت أسهم شركتي "Iluka Resources" و"Arafura Rare Earths" بأكثر من 23% في بورصة أستراليا، فيما ارتفعت أسهم "Lynas Rare Earths" بنسبة وصلت إلى 8.4%، لتكون من بين الأفضل أداءً على مؤشر S&P/ASX 200، مواصلة مكاسبها من الجلسة السابقة.
كما شهدت نظيراتها الأميركية موجة صعود قوية يوم الاثنين، وفقاً لما ذكرته "بلومبرغ.
جاء هذا الارتفاع بعد أن أعلنت بكين توسيع قيودها على تصدير بعض المعادن النادرة، ما عزز الرهانات على الموردين البديلين خارج الصين. وكانت أسهم القطاع قد بدأت موجة صعود منذ أبريل الماضي، حين هددت الصين بإجراءات قد تعطل سلاسل الإمداد العالمية عبر فرض قيود على تصدير 7 عناصر نادرة رئيسية ومنتجاتها المرتبطة.
هذه الخطوة الصينية أعادت تسليط الضوء على أهمية المعادن النادرة، التي تدخل في تصنيع الإلكترونيات المتقدمة، والمعدات العسكرية، والسيارات الكهربائية، وغيرها من الصناعات الحساسة، ما يجعلها ورقة ضغط استراتيجية في النزاعات التجارية، بحسب الاسواق العربية.
الذهب يسجل مستوى تاريخياً جديداً وسط إقبال على الملاذ الآمن
ارتفعت أسعار الذهب إلى مستوى قياسي جديد، اليوم الثلاثاء، وسط تجدد التوتر التجاري بين الولايات المتحدة والصين، مما زاد من حالة عدم اليقين وعزز الطلب على الملاذ الآمن، في حين دعمت توقعات خفض أسعار الفائدة الأميركية الأسعار أيضاً.
وزاد الذهب في المعاملات الفورية 1.31% إلى 4164.23 دولار للأونصة بحلول الساعة 04:46 بتوقيت غرينتش، بعد أن سجل مستوى قياسياً قرب 4170 دولاراً في وقت سابق من الجلسة.
وارتفعت العقود الأميركية الآجلة للذهب تسليم ديسمبر 1.02% إلى 4175.20 دولار.
وقفز الذهب الذي يعد ملاذاً آمناً 57% منذ بداية العام وتجاوز مستوى 4100 دولار للمرة الأولى، أمس الاثنين، مدعوماً بمخاوف جيوسياسية واقتصادية وتوقعات خفض أسعار الفائدة وشراء البنوك المركزية كميات كبيرة من المعدن الأصفر، وتدفقات صناديق الاستثمار المتداولة.
وارتفعت الفضة في المعاملات الفورية 0.3% إلى 52.49 دولار للأونصة، بعد أن سجلت 52.70 دولار في وقت سابق من اليوم.
وبالنسبة للمعادن النفيسة الأخرى، ارتفع البلاتين 0.5% إلى 1653.45 دولار للأونصة، فيما ربح البلاديوم 1.6% إلى 1498.25 دولار مسجلا أعلى مستوى منذ مايو 2023.
اجتماع تنسيقي لمناقشة تطوير منظومة الدواء بالمستشفيات الجامعية بقنا