فلتر مصنوع من ألياف الحنطة يحبس أكثر من 90% من ألياف الميكروبلاستيك في مياه الغسيل: هذا ما توضحه دراسة جديدة من جامعة ديكين. من يقرأ الدراسة الأصلية يجد تجربة مخبرية نظيفة وقائمة صريحة بكل ما ينقصها للتطبيق العملي.
📑 Inhaltsverzeichnis
عند غسل الملابس الاصطناعية، تنفصل ألياف دقيقة تنجرف مع مياه الصرف. بسبب صغر حجمها ومرونتها، يتم اقتناصها بشكل سيء في عمليات المعالجة التقليدية. لذلك قام فريق بحثي من معهد Frontier Materials بجامعة ديكين في جيلونج الأسترالية بدراسة ما إذا كان يمكن صنع مادة فلترة من الألياف النباتية تحبس مثل هذه الألياف. نُشرت الدراسة في سبتمبر 2026 في المجلة العلمية Cellulose وهي متاحة مجاناً.
كيف تتحول الحنطة إلى ورقة فلترة
كانت المواد الخام عبارة عن حنطة أسترالية وجوت من بنغلاديش. تم تبييض الألياف أولاً، ثم معالجتها لمدة ثلاث ساعات تقريباً عند 105 درجات مئوية باستخدام ما يُسمى بمذيب eutecti عميق مصنوع من كلوريد كولين وحمض اللاكتيك. بعد ذلك، قام خلاط عالي الأداء بتقسيمها إلى نانوفيبريلات، أي ألياف سيليلوز بحجم النانومتر. من هذا التعليق، نشأت أوراق رقيقة دائرية عن طريق الفلترة بالتفريغ: ورقة النانو.
على الرغم من معالجة كلا النبات بشكل متطابق تماماً، كانت النتيجة مختلفة. أعطت الحنطة فيبريلات أدق بكثير بمتوسط حوالي 12 نانومتراً، بينما كان الجوت حوالي 29 نانومتراً. كانت ورقة الحنطة أكثر كثافة وكان لها مساحة سطح نوعية أكبر بحوالي سبع مرات، 31.9 مقابل 4.5 متر مربع لكل غرام. يشرح الباحثون ذلك بتركيب الألياف: عند التبييض، يمكن إزالة المواد المصاحبة من الحنطة بشكل أكثر شمولاً. كانت نسبتها المتبقية في الحنطة أقل من 4%، بينما في الجوت حوالي 10%.
الأرقام: المزيد من الطبقات، المزيد من التأثير
استخدم الفريق ألياف البوليستر التي تم فصلها من مياه الصرف من غسالة تجارية لاختبار الفلترة. كان الحاسم للنتيجة قبل كل شيء عدد طبقات ورقة النانو المكدسة:
- الحنطة: حوالي 75% احتجاز عند طبقة واحدة، و82% عند طبقتين و93% عند ثلاث طبقات
- الجوت: حوالي 56% عند طبقة واحدة، و78% عند طبقتين و89% عند ثلاث طبقات
الحنطة إذاً تحبس أكثر لكل طبقة، والجوت يلحق بها عبر طبقات إضافية. يصف الباحثون ذلك بأنه انتقال من الفلترة السطحية البحتة إلى فلترة العمق، حيث تبقى الألياف عالقة على المسار الأطول عبر عدة طبقات. لم تؤثر سرعة التدفق ولا تضاعيف كمية الميكروبلاستيك من 10 إلى 30 ملليغرام لكل لتر على النتيجة بشكل قابل للقياس إحصائياً. لم يحدث تشبع للفلتر في هذا النطاق. في بعض التقارير الأولى عن الدراسة، تتعارض بعض الأرقام؛ الأرقام هنا مأخوذة من النشر نفسه.
يمكن تصنيف الأرقام من خلال المقارنات التي تسحبها الورقة بنفسها. وفقاً لذلك، تقع ثلاث طبقات من ورقة النانو في نطاق قابل للمقارنة مع مرشحات نانوفيبريلات السيليلوز مدمجة مع غشاء تجاري عام تم الإبلاغ عن أكثر من 96% له. بنسبة 93%، تقع ورقة الحنطة بذلك أقل قليلاً من قيمة المقارنة هذه، وليس أعلى منها.
ما لا تظهره التجربة
تسمي المؤلفات والمؤلفون الحدود بأنفسهم، وهي أساسية للسؤال حول الممارسة العملية. تمت الفلترة باستخدام مضخة حقنة برسم ثابت. لم يتم قياس الضغط المطلوب لذلك. وبالتالي تبقى نفاذية المادة ومقاومتها والانسداد التدريجي، في اللغة الفنية fouling، غير معروفة. لم يتم تحديد حجم المسام الفعلي في الماء أيضاً. يوصي الفريق صراحة بتجارب متابعة تحت قياس الضغط.
تظهر عملية حسابية بسيطة على أساس بيانات الدراسة مدى كبر الخطوة من المختبر إلى التطبيق. كانت مساحة الفلتر في التجربة حوالي خمسة سنتيمترات مربعة، وتدفقت 40 ملليلتراً في كل مرة. تقابلت أعلى عبء تم اختباره حوالي 367 لتراً لكل متر مربع في الساعة. لفلترة لتر واحد من الماء فقط في الدقيقة بهذه القيمة، ستكون هناك حاجة إلى حوالي 0.16 متر مربع من ورقة النانو، أي حوالي 330 مرة من مساحة التجربة. ما إذا كانت المادة ستتحمل مثل هذا الإنتاجية على المدى الطويل لا يمكن قراءته من الدراسة، بالضبط لأن الضغط غير موجود.
تبقى الأسئلة مفتوحة أيضاً التي تحدد الاستخدام في المنزل أو في غسالة الملابس: كم مرة يمكن تنظيف ورقة النانو أو إعادة استخدامها، وكيف تتصرف على مدى العديد من دورات الغسيل وما هي تكلفة الإنتاج. لا تحتوي الدراسة على أرقام تتعلق بالاحتياجات من الطاقة أو التكاليف أو دراسة دورة الحياة للعملية. تستنتج الاستدامة من المادة من السيليلوز المتجدد والقابل للتحلل البيولوجي، وليس من موازنة المعالجة بالتبييض والمذيب والخلاط عالي الأداء.
ما تعنيه الدراسة للحنطة
بالنسبة لصناعة الحنطة، تظل الدراسة مثيرة للاهتمام، وأقل بسبب 93% بسبب المقارنة المباشرة مع الجوت. يُظهر أن ألياف الحنطة يمكن فتحها بشكل أدق تحت ظروف متطابقة وتعطي هياكل أكثر كثافة. هذا حجة مادية لصالح الحنطة كمادة خام للسيليلوز التقني، بعيداً عن التطبيقات الكلاسيكية. يظهر ما تُستخدم ألياف الحنطة له اليوم بالفعل في نظرتنا العامة على النسيج من الحنطة. ومن يرتدي ملابس من الحنطة، يجد نصائح للغسيل الحنون في المقالة العناية بأقمشة الحنطة.
تم كشف التمويل أيضاً: بالإضافة إلى مجلس البحوث الأسترالي، قام معهد Warner Research بتمويل الدراسة، وقدم بموجب الشكر ألياف الحنطة للتجربة.
ملاحظة: تعكس هذه المقالة الحالة اعتباراً من 15 سبتمبر 2026. الحسابات التقريبية لمساحة الفلترة عبارة عن تقدير مبسط خاص بنا على أساس معاملات التجربة المذكورة في الدراسة.
Würdest du eine Waschmaschine mit Hanffilter gegen Mikroplastik kaufen?
المصادر: Haque, A. N. M. A., Hossain, M. I., Lama, S., Zhang, Y., Bayattork, M., Naebe, M.: Deep eutectic solvent-derived hemp and jute cellulose nanopapers: from nanofibril morphology to nanopaper architecture and polyester microplastic filtration. Cellulose, 2026, DOI 10.1007/s10570-026-07205-x, Open Access تحت CC BY 4.0; حساب خاص.
Branchen-Update
News, Analysen und Reportagen — mehrmals im Monat direkt in dein Postfach.
