أغشية «نوى التمر» تفصل الزيت عن الماء

أنتجتها «كاوست» بديلاً موفراً للطاقة وصديقاً للبيئة

باحثو «كاوست» منحوا قيمة مضافة لنوى التمر (تصوير: عبد الفتاح فرج)

من بين أكثر التطبيقات الشائعة شعبياً لـ«نوى التمر»، هي تحويله إلى مسحوق يشبه القهوة، فيكفي أن تكتب على محرك البحث «غوغل» عبارة «قهوة نوى التمر» لتظهر لك عشرات النتائج التي تتحدث عن القيمة الصحية لهذا المشروب الغني بالمركبات الفينولية ومركبات الفلافونيد، وهي مركبات تعرف بأنها مضادة للأكسدة، بما يجعلها مفيدة في مقاومة الأمراض السرطانية.
ورغم هذه القيمة الغذائية المثبتة في العديد من الدراسات، يظل لمشروب القهوة التقليدي سحره المميز، الذي تضاءلت أمامه محاولات فرض البديل، حتى ولو من باب تقديم هذا البديل كمشروب صحي.
ويظل «نوى التمر» رغم تضاءل فرصه كمشروب بديل للقهوة، مادة جاذبة لاهتمام الباحثين، فهو يشكل حجماً لا بأس به من إجمالي وزن الثمرة، إذ يشكل 6 - 15 في المائة من وزنها الإجمالي، وتبلغ كمية هذا المخلف سنوياً ما لا يقل عن مليونَي طن متري من النوى (1 طن متري = 1000 كجم)، نتيجة استهلاك محصول يبلغ الإنتاج العالمي السنوي منه 9 ملايين طن متري، ويُزرع ما يقرب من 90 في المائة من إنتاجه السنوي بمنطقة الشرق الأوسط وشمال أفريقيا، وذلك وفق إحصائيات منظمة الأغذية والزراعة للأمم المتحدة «الفاو».
وفي محاولة لإعطاء نوى التمر قيمة مضافة، تتجاوز فوائدها الاقتصادية استخدامه بديلاً للقهوة، استخدمه باحثو جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) في إنتاج أغشية الترشيح النانوي القابلة للتحلل الحيوي، التي يمكن أن تكون بديلة لعمليات الفصل الحراري التقليدية.
وتعد عمليات الفصل الحراري التقليدية حاسمة في مختلف القطاعات الصناعية، لكنها تستهلك قدراً كبيراً من الطاقة، والبديل لهذه العملية التقليدية هو استخدام تقنيات الفصل المعتمدة على الأغشية، وهي أقل استهلاكاً للطاقة، ولكن إنتاج هذه الأغشية يعتمد بشكل أساسي على المواد القائمة على البتروكيماويات.
ومع تزايد الاهتمام بالحفاظ على البيئة، أصبحت هناك حاجة إلى مواد بديلة لصناعة أغشية الفصل لتقليل اعتمادنا على البوليمرات البترولية، واستبدالها في النهاية بمواد حيوية، وظهرت في البداية حلول قائمة على زيوت الطعام والدهون والسكر، كمصادر لتطوير مواد جديدة، ولكن بسبب ارتفاع الطلب عليها في قطاع الأغذية، لم يعد هذا التوجه مفضلاً، وبدأ التفكير في البحث عن مصادر الكتلة الحيوية القائمة على المخلفات، وهي مواد خام أكثر ملاءمة من الناحية الاقتصادية واستدامة لتطوير الأغشية الحيوية.
وخلال الدراسة المنشورة في العدد الأخير من دورية «الكيمياء الخضراء»، أعلن فريق دولي يقوده باحثون من مركز الأغشية والمواد المسامية المتقدمة بقسم العلوم الفيزيائية والهندسة في جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، عن طريقتهم الجديدة المستخدمة لأول مرة، للاستفادة من أحد مصادر الكتلة الحيوية، وهي «نوى التمر» في إنتاج الأغشية البديلة للفصل الحراري.
ويقول الباحثون في مقدمة دراستهم، «قمنا بإذابة الكتلة الحيوية لنوى التمر (السليلوز واللجنين والهيميسليلوز) باستخدام السوائل الأيونية، وثنائي ميثيل سلفوكسيد، وهي أكثر أماناً على البيئة من المذيبات العضوية التقليدية، وذلك لتصنيع أغشية الترشيح النانوي القابلة للتحلل الحيوي، ثم تم طلاء الأغشية الناتجة باستخدام (بوليدوبامين)، وهو مادة تشبه كيميائياً لاصق بلح البحر، وذلك عبر طريقة ترسيب طبقة تلو طبقة».
وأظهرت الأغشية التي تم الحصول عليها أداءً مميزاً لفصل المذيبات العضوية وفصل الزيت عن الماء، كما أظهرت أيضاً ثباتاً مميزاً في الأداء لأكثر من سبعة أيام، وهو ما يكتب شهادة ميلاد لتطبيق جديد يعتمد على نوى التمر في إنتاج الأغشية البديلة للفصل الحراري.