تفل القهوة.. سلاح غير متوقع لمواجهة تلوث المياه

يُنتهي المطاف يوميًا بملايين الأطنان من بقايا القهوة في القمامة دون أي استفادة، رغم أنها قد تمثل حلًا مبتكرًا لإحدى أكثر القضايا البيئية إلحاحًا، وهي تلوث المياه بالمعادن الثقيلة.

وأظهرت دراستان حديثتان أن بقايا القهوة المستعملة يمكن أن تتحول إلى أداة فعالة ومنخفضة التكلفة ومستدامة في إزالة المعادن الثقيلة من المياه الملوثة، ما يفتح آفاقًا جديدة لاستخدام النفايات اليومية في حماية البيئة.

وبفضل الأدلة المتزايدة على فوائدها الصحية، تواصل القهوة اكتساب شعبية واسعة حتى في مناطق لم تكن تُستهلك فيها تقليديًا. وفي المقابل، لا يزال التلوث بالمعادن الثقيلة، مثل الرصاص والنحاس والزنك، يمثل تهديدًا خطيرًا في العديد من دول العالم.

ووفقًا لمقال نُشر مؤخرًا في مجلة Interesting Engineering، توصل باحثون في جامعة لوبورو إلى إمكانية معالجة هاتين المشكلتين معًا، إذ أظهرت أبحاثهم أن بقايا القهوة الخام والفحم الحيوي المستخرج منها قادرة على احتجاز المعادن السامة في المياه بكفاءة عالية، وصلت إلى 98% في حالة الرصاص.

ويأتي هذا النهج ضمن سلسلة متنامية من الأبحاث المستلهمة من مفهوم الاقتصاد الدائري، الذي يقوم على تحويل النفايات المتوفرة بكثرة إلى أدوات فعالة لمعالجة القضايا البيئية المعقدة. وخلال السنوات الأخيرة، تناولت دراسات عدة استخدام قشور الأرز وبقايا الفاكهة والطحالب لتنقية المياه، إلا أن تفل القهوة يبرز اليوم كأحد أكثر المواد الواعدة في هذا المجال.

من بقايا القهوة إلى فلاتر تنقية

تتميز بقايا القهوة ببنية نباتية مسامية تساعد على امتصاص أيونات المعادن. وفي إحدى الدراستين، قام فريق بحثي بتسخين تفل القهوة المستخدم، الذي جُمع من مقصف جامعي، لتحويله إلى فحم حيوي غني بالكربون، معروف بقدرته العالية على احتجاز الملوثات.

وبعد التحكم بدقة في درجة الحرارة ومدة المعالجة، تمكن الباحثون من إنتاج فحم حيوي استطاع الاحتفاظ بما يصل إلى 4.9 ملليغرام من الرصاص لكل غرام، ما أدى إلى إزالة نحو 98% من الرصاص الموجود في المياه.

وقالت الباحثة مونيكا ماهاجان، المؤلفة الرئيسية للدراسة، إن «المفتاح كان تطوير عملية بسيطة ومنخفضة التكلفة»، مشيرة إلى أن النتيجة كانت مادة فعالة ومتاحة ذات بصمة بيئية منخفضة، مقارنة بأنظمة الترشيح المعقدة أو مرتفعة التكلفة المستخدمة عادة في هذا النوع من المعالجة.

نتائج واعدة بتكلفة أقل

أما الدراسة الثانية فكانت أكثر بساطة، حيث أُجريت باستخدام تفل القهوة الخام غير المعالج. وأظهرت النتائج أن هذا التفل قادر على إزالة النحاس والزنك بكفاءة حتى عند التراكيز المنخفضة، دون الحاجة إلى معالجة حرارية، ما يقلل استهلاك الطاقة ويجعل التقنية مناسبة للاستخدام الواسع، خصوصًا في المناطق محدودة الموارد.

وفي حالات التلوث الشديد، جرب الباحثون مزيجًا من تفل القهوة وقشور الأرز، وأسفر ذلك عن تحسن ملحوظ في الأداء عند معالجة المياه ذات التركيزات العالية من المعادن، مع تحقيق معدلات إزالة تجاوزت 96%.

ونظرًا لوفرة هذه المواد، وانخفاض تكلفتها، وتوافرها في معظم أنحاء العالم، يبرز هذا الحل كخيار مستدام وواعد. ورغم الحاجة إلى مزيد من الاختبارات لتطبيق هذه الأنظمة على نطاق واسع وفي ظروف واقعية، يرى الباحثون أن المرشحات المعتمدة على القهوة قد تصبح وسيلة فعالة لمعالجة المياه في المجتمعات المتضررة من التلوث المعدني.