تقنية جديدة لاستخراج المغنيسيوم من مياه البحر

طور علماء تقنية جديدة لاستخراج عنصر المغنيسيوم مباشرة من مياه البحر باستخدام نظام كهروكيميائي يعتمد على أقطاب مصنوعة من "البزموت"، وهو عنصر فلزى ذو كثافة عالية ودرجة انصهار منخفضة.

يمكن للتقنية الجديدة استخراج أيونات المغنيسيوم دون الحاجة إلى إضافة مواد كيميائية أو استخدام أغشية باهظة الثمن، ما قد يجعل العملية أقل تكلفة من بعض الطرق التقليدية لاستخراج هذا العنصر.

يتم الحصول على الجزء الأكبر من المغنيسيوم حالياً من الصخور، حيث تخضع المواد الخام لعمليات تكسير وتسخين ، وتحتاج هذه العمليات إلى كميات كبيرة من الطاقة، ما يزيد تكلفة إنتاج المغنيسيوم ويؤثر في كفاءة العملية من الناحية الاقتصادية.

تعد مياه البحر مصدراً بديلاً واعدا، ذلك لأن المغنيسيوم يمثل ثاني أكثر الكاتيونات وفرة في مياه البحر بعد الصوديوم ، ولكن استخراج المغنيسيوم من مياه البحر ليس أمراً سهلاً بسبب وجود كميات كبيرة من أيونات الصوديوم التي تجعل فصل المغنيسيوم عنها تحدياً تقنياً.

استخدمت طرق سابقة لاستخراج المغنيسيوم من مياه البحر مواد كيميائية إضافية تعمل على ترسيب المعدن ، وفي مراحل لاحقة، تم تطوير طرق كهروكيميائية لاستخراج المغنيسيوم، لكنها اعتمدت على أغشية مرتفعة التكلفة ، أما التقنية الجديدة فتعتمد على نظام كهروكيميائي يستخدم أقطابا من البزموت، ويمكنه استخراج أيونات المغنيسيوم بشكل انتقائي دون الحاجة إلى مواد كيميائية إضافية.

تعتمد المنظومة على خلية كهروكيميائية متعددة الطبقات ، وتتكون الخلية من صفائح رقيقة من أقطاب البزموت موضوعة بين قناتين تفصل بينهما أغشية ، ويمر ماء البحر عبر إحدى القنوات، بينما يمر محلول إلكتروليتي عبر القناة الأخرى، وتعمل المنظومة تحت تأثير مجال كهربائي.

يسمح هذا التصميم بجمع هيدروكسيد المغنيسيوم، ثم يمكن تغيير قطبية المجال الكهربائي والمحاليل المستخدمة لتحويل المادة إلى كلوريد المغنيسيوم، وهو شكل عملي يمكن استخدامه في تطبيقات مختلفة ، وتأتي هذه التقنية في ظل تزايد الطلب على أملاح المغنيسيوم التي تستخدم في مجالات متعددة، من بينها الطب وقطاع البناء وصناعات أخرى ، ويرى الخبراء أن التقنية الجديدة قد تمثل خطوة مهمة نحو ما يعرف باسم "الاقتصاد الأزرق" الذي يركز على الاستفادة المستدامة من الموارد البحرية.