تملك تركيا مخزونات كبيرة ومتنوعة من الثروات الطبيعية والجوفية، كما ويذخر ترابها بعديد من المعادن الثمينة، أحد هذه المعادن هي الزيوليت. وعلى الرغم من أن هذه المعادن غير معروفة للكثير منا، فإنها في الواقع خامات صناعية مهمة.
خلال السنوات الأخيرة، كان الزيوليت مطلوباً بشكل كبير، ويرجع السبب في ذلك إلى استخدامه في عديد من المجالات من الزراعة العضوية إلى تربية الحيوانات وحتى تنظيف النفايات الصناعية ومعالجة النفايات النووية. الزيوليت التي تتشكل طبيعياً، هي معادن متعددة الاستخدامات وصديقة للبيئة، مما يجعلها خياراً جذاباً لعديد من التطبيقات، لخصائصها الفريدة التي تجعلها مفيدةً على نطاق واسع في مختلف الصناعات.
إذاً ما معادن الزيوليت؟ وما مجالات استخدامها؟ وما الاحتياطات التي تملكها تركيا من هذه المعادن الهامة؟ كل هذا وأكثر سنجيب عنه في هذا المقال..
ما المقصود بمعادن الزيوليت؟
الزيوليت مجموعة من المعادن التي توجد عادة في الصخور البركانية ورواسب الرماد. مصطلح "زيوليت" يأتي من الكلمات اليونانية "زين"، والتي تعني "ليغلي"، وليثوس، والتي تعني "الحجر". يشير الاسم إلى قدرة المعادن على الغليان والتبخر عند تسخينها، بسبب إطلاق جزيئات الماء المحتبسة.
تتكون هذه المعادن من الألومنيوم والسيليكون والأكسيجين، وهي عبارة عن مواد صلبة بلورية دقيقة المسام لها شبكة ثلاثية الأبعاد من القنوات والتجاويف متصلة عبر مسام يتراوح حجمها من 2 إلى 15 أنجستروم. تمنح هذه المسام الزيوليت خصائصها الفريدة، بما في ذلك قدرتها على الامتصاص الانتقائي وتبادل الأيونات والجزيئات.
وفي مقابلة مع موقع TRT Haber، أشارت رئيسة قسم هندسة المعادن من جامعة جراح باشا البروفيسورة إيلجين كورشون إلى أن تكوينات الزيوليت بدأت في الظهور في العالم بعد الخمسينيات من القرن الماضي. وأضافت قائلةً: "وُجد أنه شائع في جميع القارات تقريباً. نتيجة لاكتشاف أن حواف البحار والبحيرات تحتوي على زيوليت بالإضافة إلى الصخور البركانية، توسعت مناطق استخدام الزيوليت الطبيعي بشكل سريع".
ما مقدار الاحتياطات التركية؟
متحدثةً عن احتياطات الزيوليت الطبيعية في العالم، قالت البروفيسورة كورشون: "على الرغم من عدم وجود معلومات محددة حول احتياطيات الزيوليت الطبيعي في العالم، فإن إنتاج الزيوليت الطبيعي في العالم، والذي كان 250 ألف طن في عام 1989، بلغ مليوناً و100 ألف طن في عام 2017". مشيرة إلى أن كوبا تنتج نحو 60% من الإنتاج العالمي.
وبخصوص الاحتياطات التركية، أشارت كورشون إلى اكتشاف الزيوليت لأول مرة في تركيا في عام 1971، وواصلت قائلة: "في تركيا، توجد رواسب زيوليت غنية في مناطق مثل باليكسير، وبيجاديتش، ومانيسا، وكوتاهيا، وإزمير، وبولو، وكابادوكيا. وأهمها الأسرة الموجودة في باليكسير ومانيسا".
وأفادت كورشون: "يقدر إجمالي الاحتياطيات في تركيا بنحو 50 مليار طن، وفقاً للدراسة التي أجرتها المديرية العامة لأبحاث واستكشاف المعادن (MTA) في جميع أنحاء بلدنا في عام 2017.
ما مجالات استخدام الزيوليت؟
للزيوليت مجموعة واسعة من الاستخدامات. يستخدم الزيوليت في عديد من المجالات مثل الطاقة والتعدين والزراعة والصناعة الكيميائية، بالإضافة إلى استخدامها للتحكم في التلوث البيئي. فيما يلي أبرز استخداماتها:
1- الزراعة: يُستخدَم الزيوليت في الزراعة تعديلاً للتربة ومكملات غذائية للحيوانات. عند إضافتها إلى التربة، يمكن للزيوليت تحسين بنية التربة، وزيادة احتباس الماء، وتعزيز توافر المغذيات. في علف الحيوانات، يمكن أن تربط الزيوليت السموم الفطرية والمعادن الثقيلة، مما يحسن صحة الحيوان وأدائه.
2- معالجة المياه: الزيوليت هي مواد ماصة ممتازة لإزالة الملوثات من الماء، بما في ذلك المعادن الثقيلة والأمونيا والنظائر المشعة. يمكن استخدامها أيضاً لتليين الماء عن طريق استبدال أيونات الكالسيوم والمغنيسيوم بأيونات الصوديوم.
3- محفزات صناعية: تستخدم الزيوليت على نطاق واسع كمحفزات في الصناعة الكيميائية. يسمح هيكلها المسامي لها بالعمل مناخل جزيئية، إذ تمتص انتقائياً وتحفز تفاعلات كيميائية محددة. تُستخدَم في إنتاج المنتجات البترولية والبلاستيك والمواد الكيميائية الأخرى.
4- فصل الغاز: يمكن استخدام الزيوليت لفصل الغازات، مثل الأكسيجين والنيتروجين، عن الهواء. يسمح الهيكل المسامي للزيوليت لها بامتصاص غازات معينة واحتجازها انتقائياً، مما يجعلها مفيدة في تقنيات فصل الغازات.
5- معالجة النفايات النووية: يمكن استخدام الزيوليت لتثبيت وتخزين النفايات المشعة. يسمح هيكلها المسامي لها بحبس الأيونات المشعة وتبادلها، مما يقلل من خطر التلوث.
