لفهم مصطلح التناضح العكسي

لفهم مصطلح التناضح العكسي، علينا العودة إلى تاريخه في المجال العلمي. لعملية التناضح تاريخ طويل، ولكن من الناحية العلمية، اكتُشفت لأول مرة عام ١٧٤٨ على يد جان أنطوان نوليت. تمكّن نوليت من محاكاة العملية التناضحية باستخدام مثانة الخنزير كغشاء، ليُظهر أن جزيئات المذيبات من الماء منخفض المذاب يمكن أن تتدفق عبر جدار المثانة بتركيز مذاب أعلى. أظهرت التجربة أن المذيب يمكنه عبور غشاء شبه منفذ بشكل انتقائي من خلال عملية الضغط التناضحي الطبيعي، وأن المذيب يخترق غشاء الخلية باستمرار حتى يصل إلى حالة توازن ديناميكي على جانبيها.
 
بعد اكتشاف التناضح، اختفت دراسة هذا الموضوع لأكثر من 200 عام حتى أواخر الأربعينيات من القرن العشرين، عندما بدأ الباحثون في إعادة النظر فيه. استند هذا الاهتمام المتجدد إلى الرغبة في إيجاد طريقة لتصفية أو تحلية مياه البحر، وهو هدف حددته إدارة كينيدي للمساعدة في تطوير حلول لندرة المياه في البلاد. بعد عشرين عامًا، نجح باحثان، سيدني لوب وسرينفاسا سوريراجان، في إنتاج غشاء تناضح عكسي اصطناعي وظيفي من بوليمر أسيتات السليلوز. في اختباراتهما، تم إجبار كتلة من الماء ذات محتوى عالٍ من المواد المذابة على المرور عبر الغشاء التقني الذي عمل كمرشح يسمح فقط لجزيئات الماء بالمرور مع صد كلوريد الصوديوم (الملح) والمواد الصلبة الذائبة الكلية. تمكنت المياه العذبة من المرور بمعدل مناسب لإنتاج مياه نقية صالحة للشرب، وكان الغشاء متينًا بشكل فعال ويمكنه العمل تحت ضغط الماء العادي وظروف التشغيل.
 
بُنيت أول محطة تناضح عكسي تجارية في العالم في كاليفورنيا بمساعدة وتوجيه جوزيف دبليو. ماكوتشان وسيدني لوب، وفي عام ١٩٦٥، لفت برنامجها التجريبي انتباه المهندسين والحكومات من جميع أنحاء العالم. وتحقق هذا الحلم المذهل، بأن تتمكن البشرية يومًا ما من تحلية مياه البحر على نطاق واسع وبتكلفة معقولة. وتسارع التقدم مع ظهور برامج تجريبية جديدة في أماكن أخرى مثل لا جولا وفايربو، كاليفورنيا، لاختبار أنواع مختلفة من المياه قليلة الملوحة ومياه البحر. وستجعل ابتكارات واكتشافات هؤلاء وغيرهم، وغيرهم الكثير، تقنية الأغشية ذات صلة وبأسعار معقولة، وتوفر فوائد المياه النظيفة للعديد من الصناعات الثقيلة.

تُستخدم اليوم عناصر التناضح العكسي والترشيح الغشائي في آلاف العمليات والتطبيقات المختلفة حول العالم، ومن المتوقع أن يستمر هذا القطاع في النمو بلا هوادة في المستقبل القريب. مع تزايد ندرة مصادر المياه النظيفة الطبيعية واستمرار التصحر العالمي، تُوفر محطات معالجة التناضح العكسي الكبيرة الآن جزءًا كبيرًا من المياه النظيفة التي تستخدمها بعض المدن، بل وحتى الدول الصغيرة. قد لا يدرك معظم الناس ذلك الآن، ولكن في المستقبل القريب، قد تصبح المياه النظيفة من أثمن الموارد على وجه الأرض، ولهذا السبب تُعتبر تقنية التناضح العكسي من أهم الإنجازات العلمية في تاريخ البشرية.