طلاب ينتجون «ديزل» صديقاً للبيئة من الطحالب المائية 2024.

المهندسون الثلاثة أصحاب فكرة المشروع (من اليمين) الشوربجي ومحمد حسين وغباش

هم فريق من ثلاثة شباب تخرجوا في شهر يناير الماضي من كلية الهندسة في جامعة الإمارات بعد أن قدموا مشروع تخرج ضخم جدا يتعلق بتصميم وبناء نظام لإنتاج الوقود الحيوي من الطحالب الدقيقة، فريق من الشباب الطموحين، يحاولون أن يجعلوا من دراستهم للهندسة الميكانيكية مجال لخدمة البشرية، المهندسين حازم الشوربجي ومحمد حسين وعبد الرحمن غباش .
يوضح الشوربجي فكرة المشروع والهدف منه ويقول: “إن زيادة الطلب على مصادر الطاقة البديلة والمتجددة جعل إنتاج الديزل الحيوي من الطحالب الدقيقة من أهم المصادر البديلة في المستقبل لتشغيل الماكينات الحرارية وبنفس الكفاءة التشغيلية للديزل الحالي حيث تتميز الطحالب الدقيقة بارتفاع معدل نموها مقارنة مع المصادر الأخرى (الزراعية) وبارتفاع نسبة الزيت الحيوي المستخلص منها بنسبة 30 % و قد تصل إلى 60% مما يجعل الطحالب الدقيقة قادرة على سد احتياجات دولة الإمارات العربية المتحدة أكثر من المحاصيل الأخرى بعشر مرات مع تقليل نسبة انبعاث ثاني أكسيد الكربون في الجو والاستفادة من المياه الملوثة لأن الطحالب تمتصها لاستكمال عملية البناء الضوئي.”
ويضيف: “إن فكرة المشروع تهدف إلى استكمال العمل الذي أنجز من قبل مجموعة من طلاب الهندسة الميكانيكية الذي تخرجوا قبلنا و أشرف عليهم الأستاذ الدكتور يوسف الحايك، حيث نجحوا في استخراج الديزل الحيوي من الطحالب الدقيقة وبنفس الكفاءة التشغيلية للديزل المتوافر حاليا في الأسواق

وذلك من خلال تصميم وبناء نماذج تجريبية لأنظمة مختلفة في عملية تكاثر الطحالب وأيضا لاستخراج الزيت الحيوي من هذه الطحالب بكميات تجريبية.

وبناء على دراسة المساحة اللازمة لسد احتياجات الدولة من الديزل الحيوي، تحتاج الدولة لسد احتياجاتها من الديزل بناء نظام مكشوف تقدر مساحته 17,000 كيلومتر مربع وبنسبة 17% من المساحات الصحراوية غير المستخدمة في أسوأ حالات معدل الإنتاج، بينما تحتاج الدولة لسد احتياجاتها في أفضل حالات معدل الإنتاج مساحة تبلغ 620 كيلومترا مربعا وبنسبة صغيرة جدا لا تتعدى 1 % من المساحات الصحراوية غير المستخدمة في الدولة، ويأتي دورنا كمجموعة في قسم الهندسة الميكانيكية في تطوير عملية نمو وتكاثر الطحالب الدقيقة وإيجاد حلول لمشكلات فنية أثناء العملية من خلال تصميم وبناء وحدة إنتاج للطحالب الدقيقة بكميات تجارية (نظام مكشوف) مدعم بنظام تحكم آلي يعتمد على مصادر غير مكلفة وصديقة للبيئة وقادر على استمرارية توفير كميات تجارية لينعكس على مردوده الاقتصادي وتأثيره الإيجابي للبيئة حيث أثبتت النتائج أن النظام المكشوف (أحواض تربية الطحالب المكشوفة ) الذي استخدمناه في الدولة صالح لتكاثر الطحالب وبتكلفة أقل من النظام المغلق المستخدم في الدول الأوروبية نظرا لاستقرار المناخ الجوي و توفر الطاقة الشمسية على مدار السنة و توفر المساحات الفارغة في دولة الإمارات العربية المتحدة “.

آلية المشروع
يوضح محمد فارس آلية العمل في المشروع ويقول: “قمنا بداية بعمل دراسة للمشروع وحسابات دقيقة للنظام الذي نريد منه استخراج الوقود من الطحالب بشكل أوتوماتيكي صديق للبيئة بحيث يتم تنفيذه على مساحات واسعة في صحراء الإمارات واستغرقت هذه الدراسة قرابة الأربعة شهور، انطلقنا بعدها إلى تجهيز الحوض الخرساني الطويل الذي ستتم فيه عملية تربية وتغذية الطحالب الدقيقة بعد غمرها بالمياه الملوثة، حيث صممنا شكله ومساحته التي امتدت على 620 مترا مربعا وأحضرنا عمالا لبنائه خلف كلية الهندسة قسم الجيمي وحتى تتم عملية الانتهاء منه والتي تطلبت 4 أسابيع انشغلنا في التحضيرات الأخرى حيث جهزنا نظام التغذية الخاص بالطحالب والذي يتكون من خزان ماء لتخزين مياه الصرف الصحي غير المعالجة والتي ستتغذى على فضلاتها الطحالب وحصلنا عليها من محطة زاخر، وزودنا الخزان بصمام الكتروني على شكل صنبور ماء متصل بحساسات داخل الحوض ومتصلة هي الأخرى بنظام كمبيوتر مبرمج ليعطي أوامر وفق الرسالة التي ترسلها الحساسات عن نقصان مستوى الماء من الحوض نتيجة تبخره من درجات الحرارة العالية فيرسل الكمبيوتر أوامر للصمام بأن يفتح الماء ويغلقها بعد أن يصل الماء للمستوى المطلوب”.
تحريك الطحالب وفصلها
ويشير عبد الرحمن غباش إلى أنهم قام وزميلاه بتصميم دواستين لولبيتين لتحريك الطحالب في حوض الماء ومنعها من الركود في الأسفل والتكتل مما يوقف عملية نموها حيث تضمن عملية بقائها قريبة من السطح الحصول على أشعة الشمس التي تحتاجها لتنمو وتتكون كل دواسة من صفائح معدنية متصلة بمحرك بقوة 3 أحصنة، كما صمموا نظاما آخر للحفاظ على مستوى مياه الصرف الصحي المعالجة في الحوض وهو عبارة عن خزان يوجد بداخله هذه الماء ومربوط بعوامة توقف عملية ضخ الماء إلى الحوض عند وصولها إلى الحد المطلوب.
تتبع عملية فصل الطحالب التي تم تكثيرها وتغذيتها لنظام يسمى بالحصاد الذي يعمل حسب ما بين عبد الرحمن على مبدأ التصفية وذلك من خلال خزان ثالث يحتوي على مصفاة في أعلاه ويتصل هذا الخزان بمضخة تسحب الماء والطحالب من الحوض وتكبها في المصفاة العلوية لتترشح خلالها المياه تاركة الطحالب وتنزل لأسفل الخزان الذي يؤدي بها إلى الحوض من جديد .
نظام تحكم
النظام الأخير الذي احتاج إلى تجهيزه فريق المبتكرين كان عبارة عن نظام تحكم موصول بحساس إلكتروني لقياس مستوى الطحالب في الماء والذي تغلبوا على صناعته بتكلفة لا تزيد على 100 درهم بدلا من شرائه من الخارج بتكلفة لا تقل عن 8 آلاف درهم.
خطأ غير مقصود!
بعد أن انتهى حازم وعبد الرحمن ومحمد من تجهيز هذه الأنظمة جميعها بدأوا بالتطبيق العملي حيث ملأوا الحوض بمياه الصرف الصحي المعالجة وذلك بمعدل 35 ألف جالون ورموا فيها الطحالب بنسبة لا تزيد على 1% من حجم الماء، وقد حصلوا على الطحالب من الحوض الصغير الذي طبق فيه زملاؤهم السابقون المشروع وهي من ثلاثة أنواع أحضرتها الجامعة من تكساس ورأس الخيمة كما أضافوا مياه صرف صحي غير معالجة لتشكل فضلاتها غذاء للطحالب وشغلوا جميع الأنظمة السابقة وصاروا يراقبوا عملها وفاعليتها وإذا بهم يواجهون مشكلة تسرب الماء من الحوض لخطأ في بنائه مما دفعهم لعمل الخرسانة وتلطيخها في تلك الفواصل بالإضافة إلى مادة عازلة تمنع عملية التسرب نهائيا.
انتاج الديزل
يؤكد المبدعون الثلاثة أنهم نجحوا في مشروعهم بعد أن قاموا بحصاد الطحالب وتصفيته وتجفيفه وتكسيره وطحنه ومزجه بمواد كيميائية في مختبر الجامعة وإذا بالمادة المتكونة عبارة عن وقود حيوي (ديزل) قاموا بتجريبه عبر تعبئته في باص الجامعة وسيره به وكذلك في ماكينة أو محرك الديزل المستخدم لأغراض الدراسات والبحوث في الجامعة والأجمل من ذلك أنه لو قورن بالديزل الموجود في الأسواق لوجد أنه يعمل بكفاءة تشغيلية أكبر وبنسبة أقل للغازات المنبعثة منه، وبذلك تم الوصول إلى مصدر بديل للطاقة المتجددة يتميز بأنه صديق للبيئة ويستفيد من المياه الملوثة التي تعج بالفضلات بدلا من تحمل عناء التخلص منها.
الدعم المادي
يجمع المهندسون على أن أكبر صعوبة واجهتهم كانت عملية إيجاد جهة تتولى دعم مشروعهم الهام حيث تبلغ قيمته 150 ألف درهم لكنهم طبقوه على نظام أضيق تتناسب مع المبلغ الذي حصلوا عليه كدعم من إحدى الشركات والذي يبلغ 50 ألفا بينما زودتهم الجامعة بـ10 آلاف درهم بالإضافة إلى المكان والتوجيه.

جريدة الإتحاد