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

أغشية «نوى التمر» تفصل الزيت عن الماء

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


مقالات ذات صلة

انطلاق «قمة الرياض العالمية للتقنية الحيوية الطبية» الثلاثاء

الخليج النسخة السابقة من القمة شهدت توقيع 11 اتفاقية تعاون مع جهات عالمية (وزارة الحرس الوطني)

انطلاق «قمة الرياض العالمية للتقنية الحيوية الطبية» الثلاثاء

يرعى ولي العهد السعودي الأمير محمد بن سلمان النسخة الثالثة من «قمة الرياض العالمية للتقنية الحيوية الطبية» التي تنطلق أعمالها يوم الثلاثاء المقبل.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
صحتك رجل يمارس رياضة الركض أمام أحد الشواطئ (رويترز)

ممارسة النشاط البدني في هذه الأوقات تقلل خطر إصابتك بسرطان الأمعاء

أظهرت دراسة حديثة أن القيام بالنشاط البدني، مرتين في اليوم، في الساعة الثامنة صباحاً وفي الساعة السادسة مساء، قد يقلل خطر الإصابة بسرطان الأمعاء بنسبة 11 %.

«الشرق الأوسط» (برلين)
صحتك الأحماض الدهنية توجد بشكل طبيعي في عدة مصادر غذائية (الجمعية البريطانية للتغذية)

أحماض تساعد على الوقاية من 19 نوعاً من السرطان

كشفت دراسة أجرتها جامعة جورجيا الأميركية عن أن الأحماض الدهنية «أوميغا-3» و«أوميغا-6» قد تلعب دوراً في الوقاية من 19 نوعاً مختلفاً من السرطان.

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
صحتك الزواج يقلل احتمالية الإصابة بالاكتئاب (رويترز)

دراسة: المتزوجون أقل عرضة للإصابة بالاكتئاب

كشفت دراسة جديدة أن الأشخاص غير المتزوجين قد يكونون أكثر عرضة للإصابة بالاكتئاب بنسبة 80 في المائة مقارنة بالمتزوجين.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
صحتك يلعب الضوء دوراً كبيراً في رفاهيتنا وصحتنا النفسية والعقلية (رويترز)

كيف يؤثر الضوء على صحتك العقلية؟

للضوء دور كبير في رفاهيتنا وصحتنا النفسية والعقلية. ولهذا السبب يميل كثير منا إلى الشعور بمزيد من الإيجابية في فصلَي الربيع والصيف.

«الشرق الأوسط» (لندن)

براعم الذكاء الاصطناعي تفتحت في وادي الرافدين

براعم الذكاء الاصطناعي تفتحت في وادي الرافدين
TT

براعم الذكاء الاصطناعي تفتحت في وادي الرافدين

براعم الذكاء الاصطناعي تفتحت في وادي الرافدين

لطالما كانت منطقتنا في طليعة التطورات العلمية والفكرية على مر العصور، إذ كانت بلاد ما بين النهرين، التي غالباً ما يُشار إليها باسم «مهد الحضارة»، مركزاً لأقدم أشكال الكتابة والرياضيات والهياكل الاجتماعية المعقدة.

السومريون والبابليون

وابتكر السومريون، الذين سكنوا هذه المنطقة نحو 3000 قبل الميلاد، نظام الكتابة المسمارية على ألواح الطين، ما أتاح لهم توثيق بعض أقدم الخوارزميات المسجلة. وقد استخدمت هذه الخوارزميات لأغراض متعددة مثل حساب مساحات الأراضي، وتوزيع الموارد، والرصد الفلكي.

ثم جاءت الحضارة البابلية التي حققت تقدماً كبيراً في مجال الرياضيات. إذ طوّر البابليون نظاماً عددياً يعتمد على قاعدة 60، ما زال يُستخدم اليوم في قياس الوقت والزوايا. كما أبدع الرياضيون البابليون خوارزميات لحل المعادلات التربيعية والمشكلات الرياضية الأخرى. وهذه الطرق الحسابية الأولية وضعت الأساس لتفكير خوارزمي أكثر تعقيداً، مما مهّد الطريق لاستخدام الخوارزميات في مجالات أخرى كثيرة لاحقاً.

العصر الذهبي الإسلامي: ازدهار المعرفة

امتد العصر الذهبي الإسلامي من القرن الثامن إلى القرن الرابع عشر، وكان فترة ملحوظة من الإنجازات الفكرية والعلمية. فقد قدم العلماء في العالم الإسلامي إسهامات كبيرة في الرياضيات والفلك والطب والهندسة. ومن بين الشخصيات البارزة كان الخوارزمي، عالم الرياضيات، الذي قدم مفهوم الخوارزمية. وفي الواقع، اشتقت كلمة «الخوارزمية» من اسمه.

ألف الخوارزمي كتاب «الكتاب المختصر في حساب الجبر والمقابلة»، الذي وضع أسس علم الجبر. كانت طرقه في حل المعادلات الخطية والتربيعية ثورية، وأثرت في الرياضيات الإسلامية والأوروبية. ولعبت ترجمات أعماله إلى اللاتينية في القرن الثاني عشر دوراً حيوياً في تطور الرياضيات في العالم الغربي.

علم التشفير والمنطق

وقدّم علماء آخرون مثل الكندي والفارابي إسهامات كبيرة في علم التشفير والمنطق، وهي مكونات أساسية في الذكاء الاصطناعي الحديث. إذ عمل الكندي على تحليل الترددات ووضع الأساس للتقنيات التشفيرية الحديثة، بينما أثرت استكشافات الفارابي في المنطق والفلسفة في التطورات اللاحقة في نظرية الحوسبة.

بهذا فإن أجدادنا قد وضعوا أسس الذكاء الاصطناعي من خلال اكتشاف اللغة المكتوبة والخوارزميات وعلم المنطق والتشفير، وهي الأساس الذي نبني عليه اليوم في تطوير تقنيات الذكاء الاصطناعي المتقدمة التي تشكل جزءاً من حياتنا اليومية.