عبَّر محمد المشرخ ماجستير هندسة ميكانيكية عن فخره واعتزازه بانتسابه لمعهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا، مؤكداً أن مشروعه الذي يتعلق بتحويل زيت الطعام المستخدم إلى وقود سيحقق إضافة لمجتمع الإمارات والعالم، وأن بحثه أصبح مجرباً وقابلاً للتطبيق، مؤكداً أنه تم بناء محطة مصغرة على الأرض للقيام بهذه العملية.

لكبيرة التونسي (أبوظبي)

نجح معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا مؤخراً في تخريج 425 طالباً وطالبة متميزين نبغوا في دراسات الماجستير وقدموا أبحاثاً أفادت المجتمع في مجالات عدة أبرزها في قطاعات المياه والطاقة والكهرباء، كما نجح باحثوه وأساتذته في نشر دراسات علمية مهمة في مجلات علمية عالمية، وزاد عدد الأبحاث المنشورة لهم على 350 بحثاً في شتى القطاعات، كما أصبح المعهد رائداً للتطوير العلمي في الدولة والمنطقة، ورفع رصيده من براءات الاختراع المسجّلة، وأكد دوره البارز في تنويع الاقتصاد في إمارة أبوظبي، وحصل على ثلاث براءات اختراع خلال الأعوام الخمسة منذ تأسيسه، إلى جانب 39 طلباً، وأكثر من 60 كشفاً إبداعياً. كما تمكن المعهد من نشر أكثر من 400 ورقة بحثية في مجلات علمية، وشارك في 280 مؤتمراً، ونشر 19 فصلاً في كتاب، وكتابين كاملين.

وتضم قائمة إنجازات معهد مصدر البارزة أيضاً، تأسيس اثنين من طلبته شركتين رائدتين، انطلاقاً من الأفكار المبتكرة التي رشحت عن نشاطهما البحثي. ويجري المعهد حالياً مفاوضات مع شركات حول فرص الاستفادة من التكنولوجيا التي توصل إليها باحثوه.
زيت القلي وقود

تهدف الإمارات للوصول إلى 25% من الطاقة النظيفة في حدود 2021، وبدأت بناء مشاريع وإنجاز بحوث تتعلق بهذا المجال، وسجلت ذلك من خلال مشاريع قوية، منها مشروع أنجزته دفعة 2014 بمعهد مصدر وهو: بحث «تحويل زيت القلى إلى وقود حيوي» للباحث محمد المشرخ الذي قال: «هذا البحث عن دراسة زيت القلي الناتج من المطاعم المحلية، لتقليل الأثر البيئي السلبي، وبيان دور هذا الزيت كمصدر للطاقة البديلة، ويمكن تحويل الدهون الحيوانية، أو زيوت الميثيل أو إثيل إستر إلى وقود الديزل الحيوي، وهذه الزيوت مصدر للطاقة المستدامة في المجتمعات النامية، إضافة إلى أنها تعالج قضايا إدارة النفايات الناتجة من هذه الزيوت المستعملة.

وقال المشرخ إن مشروع تحويل زيت الطعام المستخدم إلى وقود الديزل كان من خلال المختبر بالمعهد الذي يعمل على تحويل النفايات إلى طاقة، مؤكداً أن المشروع هو خلط مادة الميثانول مع زيت الطعام المستعمل بنسب مختلفة، بحيث يحصل تفاعل كيميائي وينتج عن هذا التفاعل وقود الديزل الصديق للبيئة الخالي من الانبعاثات الكربونية، بالإضافة إلى مادة الجليسيرين، واستخدامات الوقود الصديق للبيئة أنها متعددة منها استعماله في الماكينات، وتم تجريبه على ماكينة تصل قوة أحصنتها إلى 10، والمشروع يخضع للتطوير وتم بناء محطة مصغرة بالتعاون مع شركة تابعة لحكومة أبوظبي.

تبريد مولدات الحرارة

وتنوعت المشاريع لتشمل مجالات ذات علاقة بالطاقة النظيفة، حيث أكد إسماعيل عبدالله الزرعوني صاحب مشروع «سوائل النانو لأنابيب الحرارة الفعالة»، سعادته بانتسابه لمعهد مصدر إلى جانب زوجته الباحثة في نفس المعهد دفعة 2014، موضحاً أن المعهد يوفر بيئة علمية ممتازة، وأن احتكاكه بباحثين من جنسيات مختلفة إلى جانب الكادر التعليمي أضاف له الكثير، وعن مشروعه قال: «يقوم على تطوير جهاز أنبوب حراري لكي يتم استخدامه لمعرفة كيف تؤثر سوائل النانو على أداء الأنابيب الحرارية ويعتمد هذا البحث التحليلي على إجراء سلسلة من التجارب، وعملية محاكاة، وإعداد وتحليل سوائل النانو وسيؤدي هذا البحث إلى تحسين نظام التبريد في القطاعات الصناعية، والحد من استهلاك الطاقة وتخفيض البصمة الكربونية للدولة».

وأضاف: «توجد الآن تحديات واسعة بين الصناعات والتكنولوجيات، والتبريد واحد من هذه التحديات، حيث إن التكنولوجيا الحديثة تحتاج لاستهلاك كثيف للطاقة من أجل أنظمة تبريد ذات كفاءة عالية. ومع ذلك، هناك بعض الطرق لمواجهة هذه التحديات من خلال زيادة المساحة السطحية للأنظمة لتحسين نقل الحرارة، وقد اتخذت حكومة الإمارات التدابير اللازمة لزيادة مساهمة قطاعات الإنتاج في اقتصاد البلاد الإجمالي، فكانت خطة الدولة هي زيادة القطاعات الصناعية. وهذا يؤدي إلى زيادة الطلب على الطاقة، حيث سيكون من الضروري وجود تصميم يعزز نقل الحرارة من أجل تحقيق التحسن في نظام التبريد مما يؤدي إلى خفض الطاقة التي يمكن استخدامها في عمليات التبريد، ويمكن أن تستخدم أيضاً من الشركات الصناعية لتقديم المزيد من الخيارات المادية و تحسين الكفاءة، لذلك، ستكون هناك فائدة ذات شقين لإنجاز المشروع، مما سيؤدي إلى تحسين القطاعات الصناعية للدولة والحد من نسبة انبعاث ثاني أكسيد الكربون.

مراحل إنجاز المشروع

وأشار إلى أن المشروع استغرق العمل به سنتين وتضمن دراسة المشروع، ومحاكاة ودراسة علمية لإثبات النتائج المستخلصة كما تم بناء جهاز مصغر في مختبر معهد مصدر يحاكي الأجهزة الكبيرة لقياس فاعليته وكيفية تعامل سائل النانو الأنابيب في نقل الحرارة، وتم استخدام مجاهير عالية الجودة والأداء تتوفر في معهد مصدر لرؤية حجم حبيبات سوائل النانو الدقيقة جداً (المايكرو)». وأكد أنه عازم على متابعة دراسته بالمعهد للحصول على شهادة الدكتوراه.

مكيف صديق للبيئة ومتنقل

وقال محمود عبدالرحمن الزعبي تخصص الهندسة الميكانيكية: «إن مشروعه يتعلق بتصميم آلة تبريد تعمل على الغازات الصديقة للبيئة». ويتناول البحث تطوير استخدام نموذج مدمج عالي الأداء للتبريد من أجل جعل تبريد المبنى أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

وأضاف أنه التحق بمعهد مصدر بعد ثماني سنوات من العمل وأنه سعيد بما يوفره معهد مصدر من مجال علمي، والتكييف الذي تم اكتشافه سنة 1902 يستهلك 70 % من مجموع فاتورة الإمارات الكهربائىة، والهدف من المشروع هو إنجاز أداة تكييف ذات أداء عال مع استهلاك طاقة أقل، بالإضافة لتصغير حجمها لتوفير المواد المستعملة في الماكينة وأخرى للتمكن من نقلها في مختلف رحلاتنا في صحارى الإمارات والمناطق النائية صعوبة.

الربو نوعية الهواء

وهناك بحث يهدف إلى الربط بين علاقة عدد مرضى الربو ونوعية الهواء والغبار للباحثة رحمة محمد الهاشمي هندسة مياه وبيئة التي قالت عن مشروعها الذي لم يكتمل بعد ويلزمه ما يقارب ستة أشهر، لاحظت حالات الربو عالية في أبوظبي خاصة، واستدللت بأرقام عن ذلك و«من خلال بحثنا الذي شمل العديد من العيادات والمستشفيات الحكومية في إمارة أبوظبي تبين أن هناك 280 ألف حالة ربو لزوار ومقيمين في الإمارات بين سنتي 2011 و2013، وهذا الرقم المهول دفعنا للبحث عن الأسباب الصحية لذلك، وبدأنا العمل، بحيث أردنا أن نوضح أن معهد مصدر لا يهتم فقط بتوفير الطاقة ولكن يهتم أيضا بتحسين صحة الناس التي تعتبر مؤشراً قوياً على الدول المتقدمة، ولهذا فكرنا في هذا المشروع الذي اكتمل بنسبة 50 % ، وركزنا على دراسة العوامل البيئية وتأثير الرمال والغبار، وتعاونا في هذا الإطار مع هيئة البيئة التي وفرت لنا بيئة العمل وجعلت أجهزتها تحت تصرفنا، وكنا نأخذ الصور من الفضاء ونتابع التحركات عبر الأقمار الاصطناعية لرصد العواصف الرملية والتغيرات التي توجد بالمناخ وربط ذلك بالعمليات الأرضية التي نتابعها في هيئة البيئة من خلال المحطات الأرضية التي ترصد كل دقيقة نسب التلوث المتواجدة في أبوظبي وسيتم تحليل هذه المعطيات للوصل للنتائج ومعرفة العلاقة بين الربو ونوعية الهواء».

تحويل الطحالب إلى وقود حيوي

يركز مشروع الباحث راشد حسين فرزانة هندسة كيميائية على تحويل الطحالب إلى وقود حيوي، ويركز هذا البحث على استخدام الأعشاب البحرية المحلية في أبوظبي، والكتل الحيوية المائية الأخرى في إنتاج الوقود الحيوي والمواد الكيميائية الحيوية، وقال: «البحث الذي عملنا عليه سنتين يهدف إلى إيجاد سلالة طحالب بحرية تتحول إلى وقود حيوي، وقد وجدنا أن الإمارات تمتلك عناصر غنية بالمواد الكميائية التي يمكن إخضاعها لبيئة مخبرية لاستخراج وقود حيوي في عدة مجالات، منها مواد التجميل والمواد الصيدلانية، وصولاً إلى وقود الطائرات (الفيول) ويعتبر مشروعنا متفردا، حيث إن الطحالب التي كانت تدرس سابقاً وتختبر هي طحالب صغيرة، ولكن هذا البحث يركز على الطحالب الكبيرة، ويعتبر الأول من نوعه في منطقة الخليج الذي يعمل على شرح العلاقة بين المواد الكميائية عالية القيمة والوقود الحيوي».

التقاط الكربون وتخزينه في محطات توليد الكهرباء

يتعلق مشروع الباحثة إيمان إبراهيم أستاذ الهندسة وإدارة النظم بالتقاط الكربون وتخزينه في محطات توليد الكهرباء، مما سيؤدي إلى توفير الماء والكهرباء، وقالت: «المشروع عبارة عن التقاط الكربون من محطات توليد الكربون في دولة الإمارات، والهدف المحافظة على البيئة، بحيث يتم إنتاج الكهرباء اليوم باستخدام الغاز الطبيعي في الإمارات وينتج عن ذلك تلويث البيئة بانبعاثات ثاني أكسيد الكربون، بحيث تبين الإحصائيات أن دولة الإمارات تعتبر من أكثر الدول التي تتصدر الدول في مجال انبعاثات الكربون، وقد عملنا في هذا الإطار على تنفيذ المشروع استخدام برنامج خاص لتصميم محطة التقاط الكربون عبر برنامج سوفت وير، ومحطة أخرى حقيقية في المختبر، وبالتالي فقد تبين أن المحطة ستقدم إضافة كبيرة للإمارات.

الغاز الطبيعي

وأضافت في توصيف المشروع: «يقدم هذا البحث دراسة عن تأثير تنفيذ محطة التقاط غاز ثاني أكسيد الكربون في محطات توليد الكهرباء بـ «نظام الدورة المركبة العاملة باستخدام الغاز الطبيعي» NGCC في دولة الإمارات، وتتضمن هذه الدراسة التحليلية الأثر المباشر للتكنولوجيا على كفاءة محطة توليد الكهرباء وكذلك على توافر الكهرباء وإجمالي الكهرباء الناتجة والظروف التشغيلية، من أجل القيام بهذا التقييم، استندت هذه الدراسة إلى تحقيق انخفاض في استهلاك الكهرباء والمياه في محطة التقاط غاز ثاني أكسيد الكربون، بالإضافة إلى ذلك، تم توسيع التقييم ليشمل دراسة سوق الغاز الطبيعي في دولة الإمارات بالمقارنة مع الأسواق الدولية الأخرى (على سبيل المثال: اسكتلندا في المملكة المتحدة) وتقييم تأثير استخدام تقنية «التقاط الكربون وتخزينه» CCS على تطوير ومتطلبات سوق الغاز الطبيعي، علاوة على ذلك، منذ اعتبار الغاز الطبيعي وقودا رئيسيا لإنتاج الكهرباء في دولة الإمارات والذي في كثير من الحالات يتم دمجه مع محطة تحلية المياه، تركز هذه الدراسة على تقييم أداء محطات توليد الكهرباء بـ «بنظام الدورة المركبة العاملة باستخدام الغاز الطبيعي» ومحطات تحلية المياه بعد تنفيذ عملية التقاط غاز ثاني أكسيد الكربون بعد الاحتراق، وبالتالي، فإن هذا الجزء من الدراسة سيساعد هذا الجزء من الدراسة على تقييم الحالة الراهنة لمحطة توليد الكهرباء في دولة الإمارات.

طرق مستدامة تحافظ على البيئة

قالت ديمة عماد كيالي هندسة وإدارة النظم مشروع تصميم الشبكات الكهربائية إننا في مصدر، نتطلع دائماً إلى البحث عن طرق مستدامة تحافظ على البيئة ومواردها لمستقبل أفضل وأضافت: «بما أن الطاقة النظيفة لا تستطيع حالياً أخذ مكان الوقود التقليدي أو الغاز الطبيعي في توليد الطاقة، فيمكن النظر في كيفية استخدام الموارد المستخدمة حاليا وتطويرها لتقليل مخاطرها والحفاظ عليها، ويهدف بحثي إلى تحسين كفاءة شبكة توصيل الكهرباء من خلال تقليل الطاقة المفقودة عند نقلها، حيث تكمن أهمية البحث في المحافظة على مصادر توليد الطاقة المتوفرة والتقليل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون، ومن خلال البحث يتم تطوير البنية التحتية لشبكات الكهرباء الموجودة حالياً لتصبح قادرة على تغيير الشبكة وضبطها بما يتناسب مع مقدار الطاقة المطلوبة في ذلك الوقت من النهار».

المصدر: الاتحاد