قال الدكتور نضال هلال، الخبير الدولي في تحلية المياه وتقنيات الأغشية والأستاذ في تقنيات المياه والأغشية النانوية في معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا، إن الفصل الغشائي يكتسب أهمية بالغة في تحلية المياه، وإنتاج مياه الشرب ومعالجة مياه الصرف الصحي في الإمارات ومنطقة دول مجلس التعاون الخليجي. وتهدف تقنيات التحوير الغشائي إلى زيادة الكفاءة وتعزيز الأداء للفصل الغشائي وجعله يستقطب عمليات فصل محددة. والدكتور نضال هلال هو المؤلف المشارك للكتاب الذي نشر مؤخراً من قبل دار سي آر سي للنشر بعنوان "التحوير الغشائي: التكنولوجيا والتطبيق". وتكتسب ملاحظاته أهمية كبيرة في أعقاب دراسة أجرتها مجموعة فريدونيا، التي أشارت إلى أن من المتوقع ازدياد الطلب العالمي على الأغشية بنسبة 9% ليصل إلى 19.3 مليار دولار بحلول عام 2015، في حين يتوقع ازدياد الطلب على منتجات وخدمات تحلية المياه بنسبة 9.3% سنوياً ليصل إلى 13.4 مليار دولار بحلول عام 2015.
والفصل الغشائي هو تكنولوجيا تنطوي على الفصل الانتقائي (التجزئة) للمواد عبر المسامات و/أو الفجوات الدقيقة في الترتيب الجزيئي لهيكل مستمر. وتصنف عمليات الفصل الغشائي بحسب حجوم المسام وبحسب القوة الدافعة للفصل. وتشمل هذه التصنيفات الترشيح الدقيق، والترشيح بالغ الدقة والترشيح فائق الدقة، والتبادل الشاردي والتناضح العكسي.
تطور المعايير
وتعد مجموعة فريدونيا شركة رائدة عالمياً في مجال بحوث الأعمال وتصدر أكثر من 100 دراسة بحثية صناعية سنوياً. وتتوقع الشركة أن ارتفاع المعايير البيئية والتنظيمية في مناطق متعددة من العالم، والنمو السكاني الكبير، وبخاصة في المناطق التي تعاني شح المياه، سيدفع بالمزيد من الاستثمارات في أنظمة المياه ومياه الصرف الصحي التي تعتمد على تقنيات الأغشية. وتتجه الدول الغنية بالنفط على نحو متزايد نحو أنظمة تحلية مياه أكثر كفاءة وتعتمد على تقنيات الأغشية (التناضح العكسي) وستشكل منطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا نحو ثلثي الطلب العالمي على منتجات وخدمات تحلية المياه، كما تضيف الدراسة، وتشير إلى أن المملكة العربية السعودية، والإمارات العربية المتحدة، والكويت هي أضخم أسواق تحلية المياه في الشرق الأوسط.
ويقدم كتاب الدكتور نضال هلال استعراضاً شاملاً للتطورات الراهنة لعمليات الفصل الغشائي مع تركيز على تحسين العمليات من خلال التحكم بالخصائص السطحية للغشاء وفقاً للتطبيقات الصناعية الأساسية. ووفقاً للكاتب، فإن للعمليات الغشائية تطبيقات أكثر بكثير في غير مجال تحلية المياه.
استخدامات
وقال الدكتور هلال: "إضافة إلى استخداماتها في معالجة وتحلية المياه، تستخدم العمليات الغشائية في الصناعات الصيدلانية لفصل المواد الطبية القيمة حيث يمكن لهذه التقنيات فصل المواد الصلبة كالمساحيق، والتي يتراوح حجمها بين نانومتر واحد و10 ميكرون".
وتحتوي أغشية الترشيح الدقيق على مسام بحجم يتراوح بين 0.1 ميكرون و10 ميكرون، وتحتوي أغشية الترشيح بالغ الدقة على مسام بحجم يتراوح بين 5 نانومتر و0.1 ميكرون، وتحتوي أغشية الترشيح فائق الدقة على مسام بحجم يتراوح بين 1 نانومتر و5 نانومتر. وهكذا، فإن الأهمية والمرونة التي تتصف بها الأنظمة الغشائية يمكن أن تتنوع من قطاعات معالجة وتحلية المياه إلى خلايا الوقود إلى المنتجات الصيدلانية والتكنولوجيات الطبية الناشئة مثل هندسة الأنسجة".
واختتم الدكتور هلال بالقول: سيكون لتقنيات التحوير الغشائي بالغ الأثر في القطاع حيث ستؤدي إلى تحسين كفاءة العمليات الغشائية التي توفر منتجات أكثر بكلفة أقل. وبصورة أدق، ستستفيد دولة الإمارات العربية المتحدة والمنطقة من العمليات باستخدام أغشية ذات نوعية أفضل ومقاومة للتلوث في وحدات تحلية المياه التي تستخدم تقنية التناضح العكسي حيث ستحد من مشاكل التلوث وبالتالي ستقلل من التكاليف".