0:00:00.873,0:00:02.817 نشأت في شمال ونسكون 0:00:02.841,0:00:06.650 بالطبيعة ارتبطت بنهر المسيسبي. 0:00:07.167,0:00:08.341 عندما كنت صغيرة، 0:00:08.365,0:00:12.512 أنا و أختي كنا نتسابق في من يستطيع نطق 0:00:12.536,0:00:16.250 م-س-ي-س-ي-ب-ي أسرع. 0:00:17.115,0:00:18.679 عندما كنت في المدرسة الابتدائية، 0:00:18.703,0:00:23.244 تعلمت عن المستكشفين القدامى و رحلاتهم، 0:00:23.268,0:00:27.078 ماركيت و جوليت و كيف استخدموا[br]البحيرات العظمى و نهر مسيسبي 0:00:27.102,0:00:30.171 وروافده لاكتشاف الغرب الأوسط 0:00:30.195,0:00:33.395 ولرسم خريطة طريق تجارة لخليج المكسيك. 0:00:34.466,0:00:35.910 في الدراسات العليا 0:00:35.934,0:00:38.395 كنت محظوظة أن يكون نهر المسيسبي 0:00:38.419,0:00:40.823 خارج نافذة مختبري للأبحاث 0:00:40.847,0:00:42.914 في جامعة مينيسوتا. 0:00:43.680,0:00:47.080 خلال خمس سنين استطعت أن أعرف نهر المسيسبي. 0:00:47.425,0:00:49.742 استطعت أن أعرف طبيعته المزاجية 0:00:49.766,0:00:52.861 وأين يغمر جداوله في لحظة واحدة 0:00:52.885,0:00:55.186 وبعد ذلك بقليل 0:00:55.210,0:00:57.410 وسترى كيف يجفف شواطئه. 0:00:58.218,0:01:00.980 اليوم، وكعالمة كيمياء بالفيزياء العضوية 0:01:01.004,0:01:03.035 أنا ملتزمة أن أستفيد من تدريبي 0:01:03.059,0:01:06.245 للمساعدة في حماية أنهار مثل المسيسبي 0:01:06.269,0:01:09.399 من الملح الزائد الناتج عن النشاط البشري. 0:01:10.374,0:01:11.549 لأنه كما تعلمون 0:01:11.573,0:01:15.920 الملح هو شيء يمكن أن يلوث[br]أنهار المياه العذبة. 0:01:16.422,0:01:22.264 وأنهار المياه العذبة لديها فقط معدل ملوحة[br]ل0.5%. 0:01:22.677,0:01:25.700 وعلى هذا المستوى، أنه من الآمن أن نشرب. 0:01:26.296,0:01:30.276 لكن معظم المياه في كوكبنا موجودة[br]في شواطئنا 0:01:30.300,0:01:34.322 ومياه المحيطات لها مستوى ملوحة أكثر من 3%. 0:01:34.346,0:01:37.506 وإذا شربتم منها، فستمرضون بسرعة. 0:01:38.427,0:01:43.061 إذا قارنا الحجم النسبي[br]لمياه المحيطات 0:01:43.085,0:01:46.363 بمياه الأنهار التي على كوكبنا 0:01:46.387,0:01:49.331 ولنقول أنه بإمكاننا أن نضع مياه المحيطات 0:01:49.355,0:01:52.133 في مسبح ذو حجم أولمبي 0:01:52.157,0:01:56.523 إذن مياه أنهار كوكبنا ستتسع في إبريق[br]ذو غالون واحد. 0:01:57.095,0:02:00.007 إذن، يمكنكم ان تروها كمورد ثمين. 0:02:00.031,0:02:02.864 لكن هل نعاملها كمورد ثمين حقاً؟ 0:02:02.888,0:02:05.157 أو نعاملها كالسجادة القديمة 0:02:05.181,0:02:08.394 الذي تضعونه أمام المدخل الأمامي[br]و نمسح أقدامنا بها؟ 0:02:09.244,0:02:13.403 التعامل مع الأنهار مثل سجادة قديمة يحمل[br]عواقب وخيمة. 0:02:13.427,0:02:14.627 لنأخذ نظرة. 0:02:15.022,0:02:19.022 لنرى ماذا يمكن أن تفعله ملعقة ملح[br]صغيرة . 0:02:19.530,0:02:21.794 إذا أضفنا ملعقة صغيرة من الملح 0:02:21.818,0:02:25.260 لهذا المسبح ذو الحجم الأكبر 0:02:25.284,0:02:27.550 فإن مياه المحيطات تبقى ماء محيطات. 0:02:28.085,0:02:30.315 لكن إذا أضفنا نفس تلك الملعقة لذلك 0:02:30.339,0:02:33.331 لهذا الإبريق الغالون الواحد[br]من مياه النهر العذبة 0:02:33.355,0:02:36.402 فجأةً يصبح كثير الملوحة عند الشرب. 0:02:37.149,0:02:38.371 إذا الفكرة هنا هي 0:02:38.395,0:02:44.061 أن حجم الأنهار صغير جداً مقارنةً بالمحيطات 0:02:44.085,0:02:46.704 فهي معرضة للخطر من نشاطات البشر بشكل أكبر 0:02:46.728,0:02:49.461 ويجب عليما أن نحميها. 0:02:50.117,0:02:52.482 مؤخرا، قمت بمعاينة الأدب 0:02:52.506,0:02:55.585 لأنظر في صحة الأنهار حول العالم. 0:02:55.609,0:02:58.839 وكنت أتوقع أن أرى وضعا صعبا للأنهار 0:02:58.863,0:03:03.736 في المناطق لتي تعاني من ندرة في المياه[br]وتطورا صناعيا كبيرا 0:03:03.760,0:03:06.627 ورأيت هذا في شمال الصين و في الهند. 0:03:07.736,0:03:12.146 لكنني تفاجأت عندما قرأت مقالا عام 2018 0:03:12.170,0:03:16.734 حيث أن هناك 232 منطقة لأخذ عينات الأنهار 0:03:16.758,0:03:19.321 مأخوذة حول الولايات المتحدة. 0:03:19.345,0:03:21.000 ومن هذه المناطق 0:03:21.024,0:03:24.515 37% منها كان لديه نسبة ملوحة زائدة. 0:03:25.204,0:03:26.926 والذي كان مفاجئاً أكثر 0:03:26.950,0:03:29.783 أن الذين كانوا الأكثر ارتفاعاً 0:03:29.807,0:03:32.712 هم في القسم الشرقي من الولايات المتحدة 0:03:32.736,0:03:34.767 وليس الجنوب الغربي الجاف. 0:03:35.480,0:03:38.101 من كتبوا هذه الورقة يفترضون 0:03:38.125,0:03:42.854 أن هذا يمكن أن يكون نتيجة استعمال الملح[br]لمنع تزلج الشوارع. 0:03:43.751,0:03:46.349 من المحتمل أن مصدرا أخر لهذا الملح 0:03:46.373,0:03:49.506 يمكن أن يكون أتٍ من مياه[br]الصرف الصناعية المالحة. 0:03:50.084,0:03:55.382 كما ترون، نشاطاتنا يمكن أن تحول[br]مياه أنهارنا العذبة 0:03:55.406,0:03:57.906 إلى مياه تشبه مياه المحيطات. 0:03:57.930,0:04:01.413 إذن علينا أن نتصرف و نفعل شيئاً ما قبل[br]فوات الأوان. 0:04:02.231,0:04:04.056 ولدي اقتراح. 0:04:04.942,0:04:09.251 نحن يمكننا أن نتبع آلية تتكون[br]من ثلاث خطوات للدفاع عن الأنهار 0:04:09.275,0:04:14.335 وإذا مارس من يستعمل المياه الصناعية[br]هذه الآلية الدفاعية 0:04:14.359,0:04:18.533 فيمكننا أن نضع أنهارنا في وضع أكثر أماناً. 0:04:18.899,0:04:21.310 هذا يتضمن، رقم واحد: 0:04:21.334,0:04:23.823 استخراج مياه أقل من الأنهار 0:04:23.847,0:04:27.810 من خلال تنفيذ عمليات إعادة تدوير المياه[br]وإعادة استخدامها. 0:04:28.403,0:04:29.561 رقم اثنان: 0:04:29.585,0:04:33.593 علينا أن نأخذ الملح من مياه[br]الصرف الصناعية المالحة 0:04:33.617,0:04:37.132 استعادتها، ثم إعادة استخدامها لأغراض أخرى. 0:04:37.695,0:04:41.760 ورقم ثلاثة، علينا أن نحول مستهلكي الملح 0:04:41.784,0:04:44.839 الذي يستخرج حالياً الملح من المناجم 0:04:44.863,0:04:49.447 إلى مستهلكين للملح المُستخرج من الأنهار. 0:04:49.942,0:04:53.418 آلية الدفاع الثلاثية الأجزاء هذه،[br]يتم العمل بها فعلاً الآن. 0:04:53.442,0:04:56.381 هذا ما يتم تطبيقه في شمال الصين و الهند 0:04:56.405,0:04:58.568 للمساعدة على إعادة تأهيلها الأنهار. 0:04:59.123,0:05:00.647 لكن الاقتراح هنا هو 0:05:00.671,0:05:04.877 أن نستعمل هذه الآلية الدفاعية لكي[br]نحمي أنهارنا 0:05:04.901,0:05:07.435 إذن كي لا نضطر لإعادة تأهيلها. 0:05:08.159,0:05:11.595 والأخبار الجيدة هي أننا نمتلك[br]التكنولوجيا للقيام بذلك 0:05:11.619,0:05:13.000 وهي بالأغشية. 0:05:13.532,0:05:16.762 أغشية يمكنها أن تفرق[br]بين الملح و الماء 0:05:17.593,0:05:20.728 الأغشية موجودة منذ عدة سنوات 0:05:20.752,0:05:25.714 وهي مبنية من مواد بوليميرية التي تفصل[br]بشكل مبني على الحجم 0:05:25.738,0:05:28.029 أو بناءاً على الشحن. 0:05:28.371,0:05:31.895 الأغشية التي يتم استعمالها لفصل[br]الملح والماء 0:05:31.919,0:05:34.942 عادة تفصل بواسطة الشحن. 0:05:34.966,0:05:37.569 وهذه الأغشية مشحونة سلبياً 0:05:37.593,0:05:40.434 وتساعد على التصدي لأيونات الكلوريد[br]السلبية الشحن 0:05:40.458,0:05:42.525 التي هي في ذلك الملح المُذاب. 0:05:43.974,0:05:48.426 إذن، كما قلت، هذه الأغشية موجودة منذ عدة[br]سنين 0:05:48.450,0:05:55.433 وحالياً، هم ينقون 25 مليون غالون من الماء[br]في كل دقيقة. 0:05:55.457,0:05:57.372 حتى أكثر من ذلك في الحقيقة. 0:05:57.770,0:05:59.170 لكن يمكنهم أيضاً فعل المزيد. 0:06:00.254,0:06:04.952 وتستند هذه الأغشية على مبدأ[br]التناضح العكسي. 0:06:05.421,0:06:10.426 التناضح هو عملية طبيعية تحدث في أجسامنا- 0:06:10.450,0:06:12.268 أي كيفية عمل الخلايا 0:06:12.292,0:06:15.714 والتناضح هو عندما يكون لديك غرفتان 0:06:15.738,0:06:19.316 تفصلان مستويين من تركز الملح 0:06:19.340,0:06:21.410 أحدهم لديه تركز ملح خافت 0:06:21.434,0:06:23.504 والآخر يمتلك تركزا عاليا للملح. 0:06:23.528,0:06:27.562 ويفصل بين الغرفتين غشاء شبه نافذ 0:06:27.871,0:06:30.307 وتحت ظروف التناضح الطبيعي 0:06:30.331,0:06:34.341 تتنقل المياه طبيعياً على ذلك الغشاء 0:06:34.365,0:06:36.286 من المنطقة قليلة تمركز الملح 0:06:36.310,0:06:38.778 للمنطقة التي لديها تمركز ملح عال. 0:06:38.802,0:06:41.309 حتى يصبح هناك حالة توازن. 0:06:42.437,0:06:46.112 الآن التناضح العكسي[br]هو عكس هذه العملية. 0:06:46.136,0:06:48.260 وحتى نحصل على هذا الانعكاس 0:06:48.284,0:06:53.138 علينا تطبيق ضغط على الجانب[br]ذي التركيز العالي 0:06:53.162,0:06:56.741 و بفعل هذا، نجعل المياه تتحرك[br]للطرف الآخر 0:06:57.130,0:07:00.559 ويصبح هكذا الجانب ذو التركيز الأعلى[br]أكثر ملوحةً 0:07:00.583,0:07:01.963 أكثر تركيزاً 0:07:01.987,0:07:05.983 والجانب الأقل تركيزاً يصبح مياه عذبة. 0:07:06.436,0:07:11.253 إذا باستعمال التناضح العكسي، يمكننا[br]أخذ مياه نفايات صناعية 0:07:11.277,0:07:15.879 وتحويل ما يقارب 95% منها إلى مياه نقية 0:07:15.903,0:07:20.116 ويتبقى فقط ما يقارب 5% كمزيج مالح مركز. 0:07:21.022,0:07:24.339 الآن، هذه ال5% من المزيج المالح المركز 0:07:24.363,0:07:25.513 ليست نفاية. 0:07:25.879,0:07:28.581 إذا قام العلماء أيضاً بتطوير أغشية 0:07:28.605,0:07:32.948 التي هي معدلة لكي تسمح بمرور[br]بعض الأملاح من خلالها 0:07:32.972,0:07:34.122 وليس العناصر الأخرى. 0:07:34.939,0:07:36.273 باستعمال هذه الأغشية 0:07:36.297,0:07:39.395 التي تسمى عادةً بأغشية الترشيح النانوي 0:07:39.419,0:07:42.752 الآن هذه ال5% من المزيج المالح المركز 0:07:42.776,0:07:46.267 يمكن أن يتحول إلى محلول ملح نقي. 0:07:46.863,0:07:51.934 إذن، بالنتيجة، باستخدام التناضح العكسي[br]وأغشية الترشيح النانوي 0:07:51.958,0:07:54.434 يمكننا تحويل مياه نفايات صناعية 0:07:54.458,0:07:58.228 إلى مورد لكل من الماء والملح. 0:07:58.633,0:08:00.247 وبفعل هذا 0:08:00.271,0:08:04.668 نحقق النقطتين الرئيسيتين 1 و2[br]من آلية الدفاع عن الأنهار. 0:08:05.557,0:08:10.160 الآن، شرحت هذا الأمر لعدد من مستعملي[br]المياه الصناعية. 0:08:10.184,0:08:12.871 والإجابة الشائعة هي 0:08:12.895,0:08:15.561 "حسناً، لكن من سيستعمل ملحي؟" 0:08:16.014,0:08:19.014 إذن لهذا السبب النقطة الرئيسية[br]رقم ثلاثة مهمة 0:08:19.038,0:08:22.818 علينا أن نحول الذين[br]يستعملون ملح المناجم 0:08:22.842,0:08:25.548 إلى مستهلكين للملح المعاد تدويره. 0:08:26.080,0:08:28.707 إذن من مستهلكو الملح هؤلاء؟ 0:08:29.056,0:08:31.326 حسناً، في 2018 في الولايات المتحدة. 0:08:31.350,0:08:36.249 عرفت أن 43% من الملح المستهلك فيها 0:08:36.273,0:08:39.519 استعمل لأغراض فك الجليد عن الطرقات. 0:08:40.289,0:08:43.553 39% كان يُستعمل في مجال الكيمياء. 0:08:43.577,0:08:46.410 إذن، لننظر في هذين المجالين. 0:08:46.927,0:08:49.934 إذن لقد صُدمت. 0:08:49.958,0:08:53.117 في فصل الشتاء في 2018-2019 0:08:53.141,0:08:56.094 مليون طن من الملح 0:08:56.118,0:09:00.161 كان قد تم تطبيقه على الطرقات[br]في ولاية بنسلفانيا. 0:09:01.315,0:09:03.114 مليون طن من الملح كافٍ 0:09:03.138,0:09:06.338 لملء ثلثي مبنى إمباير ستايت. 0:09:07.030,0:09:10.802 هذا مليون طن من الملح استخرج من الأرض 0:09:10.826,0:09:12.524 طبق على طرقاتنا 0:09:12.548,0:09:16.490 ثم تم مسحه على طبيعتنا ثم إلى أنهارنا. 0:09:17.625,0:09:21.022 إذن الاقتراح هنا هو أنه يمكننا على الأقل 0:09:21.046,0:09:24.666 الحصول على الملح من مياه صرف صناعية مالحة، 0:09:24.690,0:09:27.102 ونمنع من وصولها إلى أنهارنا. 0:09:27.126,0:09:30.180 والاستفادة منها لتطبيقها على شوارعنا. 0:09:30.204,0:09:32.954 إذن، على الأقل عندما يحصل الذوبان[br]في وقت الربيع 0:09:32.978,0:09:35.728 ولديكم جريان مياه عالية الملوحة، 0:09:35.752,0:09:38.006 الأنهار على الأقل في وضعية أفضل 0:09:38.030,0:09:40.577 لتدافع عن نفسها ضد هذا. 0:09:42.053,0:09:43.434 الآن، كعالمة كيمياء 0:09:43.458,0:09:47.568 احتمال أن أكون متحمسة أكثر على 0:09:47.592,0:09:52.274 مبدأ تقديم ملح دائري[br]في الصناعة الكيميائية. 0:09:53.052,0:09:57.449 وأن صناعة الكلور القلوي مثالية. 0:09:58.028,0:10:01.498 صناعة الكلور القلوي هي مصدر الايبوكسي، 0:10:01.522,0:10:04.376 إنها مصدر اليوريتان والمذيبات 0:10:04.400,0:10:08.040 والعديد من المنتجات المفيدة التي نستعملها[br]في حياتنا اليومية 0:10:08.593,0:10:12.928 وتستعمل ملح كلوريد الصوديوم[br]كمخزن رئيسي للتغذية. 0:10:13.934,0:10:16.236 إذن الفكرة هنا هي، 0:10:16.260,0:10:18.649 قبل كل شيء، لننظر في الاقتصاد الخطي. 0:10:18.673,0:10:22.006 في الاقتصاد الخطي، هم يأتون بالملح[br]من المناجم، 0:10:22.030,0:10:24.085 ويمر بعد ذلك في عملية الكلور القلوي، 0:10:24.109,0:10:26.069 ليصبح مادة كيميائية بسيطة 0:10:26.093,0:10:28.831 الذي يمكن أيضاً أن يتم تحويله[br]إلى منتج آخر جديد. 0:10:28.855,0:10:30.788 أو إلى منتج عملي أكثر. 0:10:31.300,0:10:33.982 لكن خلال عملية التحويل تلك 0:10:34.006,0:10:37.815 في كثير من الأحيان يتم تجديد[br]الملح كمنتج ثانوي، 0:10:37.839,0:10:40.237 وينتهي به المطاف في مياه الصرف الصناعية. 0:10:41.402,0:10:46.497 إذن، الفكرة هي أنه يمكننا التعريف[br]بعملية الدائرية، 0:10:46.521,0:10:51.371 ويمكننا إعادة تدور الملح والماء من مجاري[br]الصرف الصناعي تلك 0:10:51.395,0:10:52.815 من المعامل 0:10:52.839,0:10:56.910 ويمكننا أن نرسلها إلى النهاية الأمامية[br]من عملية الكلور القلوي. 0:10:58.388,0:10:59.594 ملح دائري. 0:10:59.936,0:11:02.078 ما مدى تأثير هذا؟ 0:11:02.420,0:11:04.849 حسناً، لنأخذ مثالاً واحداً 0:11:04.873,0:11:08.359 50% من إنتاج العالم من أكسيد البروبيلين 0:11:08.383,0:11:10.835 يتم صنعه من خلال عملية الكلور القلوي 0:11:11.379,0:11:16.616 وهذا مجموع لما يقارب 5 مليون طن[br]من أكسيد البروبلين 0:11:16.640,0:11:18.849 سنوياً حول العالم. 0:11:19.768,0:11:23.926 إذن هذا 5 مليون طن من الملح يستخرج[br]من مناجم الأرض 0:11:23.950,0:11:27.839 يتحول من خلال عملية الكلور القلوي[br]إلى أكسيد بروبلين 0:11:27.863,0:11:29.553 وثم خلال تلك العملية، 0:11:29.577,0:11:33.801 5 مليون طن من القمح من التي تنتهي[br]في مجاري الصرف 0:11:34.547,0:11:36.031 إذن 5 مليون طن من الملح 0:11:36.055,0:11:39.452 كافية لملء3 مبان مثل إمباير ستايت. 0:11:39.794,0:11:41.794 وهذا على معدل سنوي. 0:11:42.157,0:11:47.696 إذن أصبحتم ترون كيف يمكن للملح المدور[br]أن يوفر درعاً 0:11:47.720,0:11:51.637 لأنهارنا من تفريغ الأملاح المفرط. 0:11:52.446,0:11:54.035 إذن ربما قد تستغربون، 0:11:54.059,0:11:58.049 "أوه، يا إلهي، هذه الأغشية موجودة[br]منذ عدة سنين، 0:11:58.073,0:12:02.178 إذا لماذا لا نقوم بتطبيق[br]إعادة تدوير مياه الصرف؟" 0:12:02.741,0:12:04.772 حسناً، النقطة المهمة هنا، 0:12:04.796,0:12:07.709 أن تطبيق إعادة تدوير مياه الصرف[br]يتطلب أموالاً. 0:12:08.114,0:12:09.700 وثانياً، 0:12:09.724,0:12:12.886 المياه في هذه المناطق قليلة القيمة . 0:12:13.323,0:12:14.657 قبل أن يفوت الأوان. 0:12:15.244,0:12:19.783 أنتم تعلمون، إذا لم نخطط[br]لاستدامة المياه العذبة، 0:12:19.807,0:12:22.164 سيكون هناك بعض العواقب الوخيمة. 0:12:22.188,0:12:25.340 يمكنك فقط أن تسألون أحد أهم[br]مصنعي المواد الكيميائية 0:12:25.364,0:12:29.027 والذي في السنة الماضية تلقى ضربة[br]بما يقارب 280 مليون دولار 0:12:29.051,0:12:33.040 بسبب المستويات المنخفضة[br]لنهر الراين في ألمانيا. 0:12:33.995,0:12:37.855 يمكنكم أن تسألوا السكان في كايب تاون،[br]في جنوب أقريقيا 0:12:37.879,0:12:42.077 من الذين عانوا من جفاف لسنين[br]على احتياطات الماء لديهم 0:12:42.101,0:12:45.368 وثم طلب منهم عدم مسح مراحيضهم. 0:12:46.292,0:12:48.077 إذن يمكنكم أن تروا 0:12:48.101,0:12:50.315 أن لدينا حلول هنا باستخدام الأغشية 0:12:50.339,0:12:54.766 حيث يمكننا توفير مياه نقية 0:12:54.790,0:12:57.004 يمكننا توفير ملح نقي 0:12:57.028,0:12:59.172 باستخدام هذه الأغشية، كلاً منهم 0:12:59.196,0:13:02.433 لنساعد على حماية أنهارنا[br]من أجل أجيال المستقبل. 0:13:02.734,0:13:03.893 شكرا لكم. 0:13:03.917,0:13:06.611 (تصفيق)