فلاتر المياه تعد أحد الأجهزة التي تم اكتشافها كوسيلة من وسائل تنقية المياه وتستخدم هذه الفلاتر في تنقية المياه وتجعلها صالحة للشرب، كما يتم تكثيف الجهود حاليا للاستفادة من الخبرات المتقدمة ل محطات تحلية مياه البحر.
أفاد الدكتور أيمن طه عبد العظيم الجندي، الأستاذ بمعهد القناة العالي للهندسة والتكنولوجيا بالسويس أنه تم تطوير نموذج ديناميكى حراري لمحلول بوليمري رباعي؛ لتكوين الغشاء المستخدم في إنتاج شمعات الفلاتر المنزلية و محطات تحلية المياه.
ويتطلب ذلك السرعة والبحث عن حلول جديدة لتنقية آليات للاستفادة من مياة البحر ومياه الآبار ومياه الصرف الصناعي لذالك قد تم تحضير أغشية من خليط رباعي من خلات السليلوز والبولي فينيل كلورايد ذات وزن جزيئي عال في مذيبين ذات وزن جزيئي منخفض. أيضا ، تم نمذجة خلطة بوليمر أخرى عن طريق استبدال خلات السليلوزببولي فينيل بيرولودون . يعتمد النموذج المطور على نموذج فلوري هاجين المعدلة. تمت دراسة الطاقة الحرة لغيبس في النطاق من 200 جول لكل مول عند درجة حرارة 313 كلفن إلى 450 جولا لكل مول عند درجة حرارة 363.كلفن. كان محلول مزيج البوليمر متجانسًا في النطاق المدروس، وبالإضافة إلى ذلك تم دراسة نموذج انتشار عملية الترسيب بالغمر. تشير النتائج إلى أن نسبة البوليمر/المذيب تزداد مع زمن التخثر بسبب إزالة كل المذيبات تقريباً من المحلول البوليمري ، بينما يقل سمك غشاء البوليمر بسبب عملية التخثر، حيث تم اختبار الأغشية المحضرة بواسطة المجهر الإلكتروني الماسح ، وقد أثبتت نتائج الاختبار تطابقا مع نتائج النموذج.
وأضاف د. أيمن الجندي أن نواحي الابتكار لهذا النموذج الحراري هو في دراسة وتتبع الخطوات النظرية لعملية تكوين الأغشية البوليمرية من خليط رباعي من 2 بوليمر مثل خلات السليلوز والبولي فينيل كلورايد في مذيبين وهذا يحدد الظروف المثالية، التي يتم عندها تحضير هذه الأغشية وبالتالي الحصول على أغشية جديدة.
وقال د. أيمن الحندي إن الإفادة في مجال التطبيق العملي والعلمي تتضح في عدة جوانب منها أهمية النمذجة الرياضية للتفاعلات الكيميائية، التي تعتبر من الأشياء المهمة في الهندسة الكيميائية من حيث تتبع خطوات التفاعل الكيميائي ودراسة وفهم طبيعته، وأيضاً تحديد ظروف التفاعل المثالية ومن هنا يأتي القدرة على تصميم وحدة أكبر (نصف صناعية) طبقا للظروف المثلى للتفاعل، كما يساعد النموذج الرياضي بعد ذلك في عمل الدراسة الاقتصادية لتطبيقه في الصناعة، وبالتالي فإن دراسة النمذجة الرياضية لتحضير الأغشية تساعد على فهم تكنيكي هذه التفاعلات وتتبع ظروف تكون الأغشية وتحديد العوامل المؤثرة على تكوينها والتحكم فيها وإنتاج أغشية مثالية.
وأضاف د. أيمن أن نتيجة لثبات حصة مصر من المياه منذ عشرات السنين بالرغم من تزايد الاحتياجات المائية المستمرة وذلك نتيجة الزيادة السريعة لعدد السكان، تستهدف الحكومة إنتاج مليار متر مكعب، تتطلب ذلك سرعة البحث عن تنفيذ آليات جديدة للاستفادة من مياه البحر. وأشار إلى أن الزراعة تستهلك نحو 80% من حصة مصر من المياه، ويتم توجيه 10% فقط من مياه النهر لأغراض الشرب، و10% أخرى للأغراض التجارية وأنشطة أخرى، وخطة الدولة هو الوصول إلى إنتاج ما يقرب من مليار متر مكعب مياه محلاة حتى عام 2037 وهو تقريبا يكفى احتياجات الاستهلاك خلال هذه الفترة الزمنية،
وبالتالي القدرة على تصميم وحدة نصف صناعية لإنتاج الأغشية وإجراء الدراسات الاقتصادية لها؛ تمهيدا لنقل هذه التكنولوجيا إلى الصناعة.