ابتكارات حديثة في الهندسة الكيميائية لحماية البيئة

  • 8/1/2017
  • 00:00
  • 3
  • 0
  • 0
news-picture

متابعة: هديل عادلفي إطار الرؤية الاستراتيجية لجامعة الإمارات نحو التميز في التعليم الهندسي والبحوث التطبيقية، قدمت طالبات كلية الهندسة الكيميائية ضمن مشاريع تخرجهن رؤى هندسية مختلفة لحماية البيئة وتحقيق التنمية المستدامة لها، حيث وظفن العلوم الأساسية التي اكتسبنها خلال سنوات الدراسة في تصنيع منتجات حديثة أو تصميم عمليات إنتاج جديدة أو تطوير عمليات قائمة، بالإضافة إلى تقديم دراسات جدوى لبعضها، مما يساعد على إعادة تقييمها وتحديثها وفق آليات جديدة تحقق أفضل معايير المحافظة على البيئة، ونرصد تلك المشاريع في السطور التالية. استخدمت الطالبات حمدة المسماري، سمية رباني، سيدرا أحمد، فاطمة الدرمكي، وفاطمة الزهراء عطية، مخلفات النخيل في إنتاج منكهات ومستحضرات عطرية كيميائية، وتتحدث المسماري عن أهمية إعادة تدوير مخلفات النخيل، قائلة: «يوجد في الإمارات ما يزيد على 40 مليون نخلة تمر، موزعةً على كافة مناطق الدولة، ويوجد بمدينة العين وحدها حوالي ثمانية ملايين، بعضها تعود ملكيتها لحكومة الدولة والبعض الآخر يملكه مواطنوها وينتج عن كل نخلة تمر مخلفات من السعف الجاف تقدر بما لا يقل عن 25 كيلوجراماً سنوياً، وهو ما يجعل إجمالي المخلفات الناتج بمدينة العين يقدر بحوالي 200 مليون كيلوجرام من السعف الجاف في السنة، ويميل المزارعون المحليون في الوقت الحاضر إلى حرق تلك المخلفات بغرض طرد الحشرات الضارة وإبعادها عن أشجار النخيل، ويشكل ذلك التصرف خطراً على البيئة، ومن هنا جاءت فكرة استخدام تلك المخلفات في صناعة منتجات كيميائية ذات قيمة اقتصادية عالية، حيث قمنا من خلال هذا المشروع بتصميم عملية إنتاج نكهات ومستحضرات عطرية كيميائية من مخلفات النخيل، وتحديداً من مركبات (دايهايدروجينول «دي اتش إي»/ dihydroeugenol, DHE) و(دي إم بي بي / DMPP)، أيضاً قمنا بدراسة جدوى للمشروع، من خلال تقييم التكلفة والأرباح، ودراسة قابلية التشغيل بخصوص المعدات المختارة». غبار الأسمنتبهدف إيجاد حل لمشكلة تلوث الهواء بالغبار الناتج عن مصانع الأسمنت، كانت فكرة المشروع الذي أنجزته كل من بشاير اليماحي، حمدة الشامسي، عائشة النعيمي، فاطمة مبارك وليلى حاراتي، وتتحدث اليماحي عن أهميته، وتقول: «ترافق عمليات صناعة الأسمنت العديد من المخاطر التي تؤثر في حياة الإنسان والحيوان والنبات والبيئة عموماً، وتتمثل هذه المخاطر في الغبار والحرارة العالية المنبعثة من المصانع، حيث إن غبار الأسمنت عبارة عن خليط معقد من العناصر التي تشمل مستويات عالية من المعادن الثقيلة، مثل: الفلورايد، المغنيسيوم، الرصاص، الكاديميوم، النيكل، الزنك، النحاس والبريليوم مع بعض المركبات التي تؤثر في صحة الإنسان بشكل كبير، أما الحرارة العالية فتمثل خطراً على البيئة بسبب الغازات المسببة للاحتباس الحراري المصاحبة لها، والهدف الرئيسي لمشروعنا هو إيجاد حل لهذا التلوث الذي يضر، وذلك من خلال تصميم نظام لفصل الغبار عن الهواء الخارج من المصنع، ونظام لالتقاط الحرارة المنبعثة وتحويلها إلى بخار، والذي يمكن إرساله إلى محركات تعمل بالبخار لتوليد الطاقة، ويتضمن المشروع وضع خطة بناء شاملة عن طريق اختيار أفضل تصميم لفصل الغبار، وإعادة تدوير وتجديد الحرارة المنبعثة من مصنع الأسمنت». حمض اللاكتيكعن إنتاج متعدد حمض اللاكتيك القابل للتحلل الحيوي وهو من أهم البلاستيكيات المستخدمة في الوقت الحاضر، قامت الطالبات عائشة الحمادي، مريم الحضرمي، ريم الحلبي، وشيخة الزيودي، بابتكار مشروع تتحدث عنه الحمادي وعن أهمية استخدام حمض اللاكتيك في صناعة البوليمرات الحيوية، موضحة المقصود بها، قائلة: «البوليمر هو مركب ذو وزن جزيئي مرتفع مكون من وحدات جزئية مكررة، قد تكون هذه المواد عضوية أو غير عضوية أو عضوية معدنية، وقد تكون طبيعية أو صناعية في أصلها، وأصبحت البوليمرات تلعب دوراً أساسياً في استخدامات الحياة اليومية، وذلك بسبب خواصها الفريدة، فهي تدخل ضمن صناعة مواد أساسية في القطاعات الصناعية مثل المواد اللاصقة، ومواد البناء، والورق، والملابس، والألياف، واللدائن، والسيراميك، والخرسانة.. وتستخدم كلمة بلاستيك أو لدائن استخداماً خطأ للدلالة على البوليمرات التي تضم أصنافاً ضخمة من المواد التركيبية والطبيعية المتباينة في الخواص، وبعد أن زاد الوعي العالمي بأهمية استدامة المواد المستخدمة في الصناعات، زاد الطلب على البوليمرات الحيوية القابلة للتحلل كبديل لتلك المعتمدة على الوقود غير المتجدد، حيث إنها تعمل على تقليل التلوث البيئي».وتتحدث الحضرمي عن مميزات استخدام حمض اللاكتيك في صناعة البوليمرات الحيوية، قائلة: «يتم إنتاجه باستخدام طرق بديلة لطرق الإنتاج التقليدية، وتعتبر أقل تأثيراً في البيئة عن طريق تخمير دبس قصب السكر ونشا الذرة باستخدام البكتيريا، ثم تتم عملية بلمرة حمض اللاكتيك المنتج إلى متعدد حمض اللاكتيك الذي يمكن أن يساهم في حماية البيئة، حيث إنه يقلل من إنتاج ثاني أكسيد الكربون، وهو قابل للتحلل، وهناك العديد من الخصائص الفريدة التي تميزه من أهمها صلابته وقلة سميته، مما يوسع من نطاق استخداماته لتشمل التعبئة والتغليف والأقمشة متعددة الأنواع والأثاث، واستخدامات طبية عديدة، وفي هذا المشروع قمنا بتصميم طريقة إنتاج متعدد حمض اللاكتيك القابل للتحلل الحيوي صديقة للبيئة واقتصادية في نفس الوقت».تطبيقات تجاريةأيضاً قدمت الطالبات عائشة سيف، ليلى سالم، مهرة الكتبي، خلود الغيثي، وشمس الحارثي، دراسة لإنتاج كبريتات الأمونيوم في الإمارات، وتتحدث سيف عن أهم ما تضمنته الدراسة، قائلة: «يحتل كبريتات الأمونيوم مساحة كبيرة من الاهتمام في الصناعات الزراعية والعديد من التطبيقات التجارية بسبب فوائده البيئية والاقتصادية، حيث إن إنتاجه يمكن أن يكون وسيلة اقتصادية فعالة في إزالة ثنائي أكسيد الكبريت عن طريق استخدامه في إنتاج حامض الكبريتيك، الذي هو إحدى المواد الخام الأساسية المستخدمة في كثير من الصناعات، كما يستخدم كبريتات الأمونيوم في تطبيقات مختلفة كسماد لتغذية التربة، وكثير من الصناعات الكيميائية والدوائية والغذائية.وتعلق سالم عن أهمية هذه الدراسة، قائلة:»يهدف مشروعنا إلى تقييم الأساليب المتاحة في إنتاج كبريتات الأمونيوم في الإمارات، وتحديد الجدوى الاقتصادية للإنتاج التجاري منه في الدولة، حيث يتم إنتاج هذه المادة من الجبس، نظراً لسهولة الحصول عليه، والاستفادة البيئية منه خلال عمليات التصنيع».الكبريت البوليمريأجرت كل من علياء الظاهري، سارة اليحيائي، مريم الجابري، سارة هلال، وعائشة النيادي دراسة فنية واقتصادية لعملية إنتاج مركبات الكبريت البوليمرية التي يمكن الاستفادة منها في تطبيقات مختلفة لخدمة البيئة، وتقول الظاهري: «إذا لم يتم توظيف الكبريت البوليمري في استخدامات جديدة له، فإن سعره العالمي سيتناقص، ومن هنا جاءت أهمية هذه الدراسة التي تبحث عن كيفية الاستفادة من هذه المادة، وتأثيرها في البيئة، وقمنا من خلالها بدراسة هذا المركب من جميع الزوايا بما في ذلك الخصائص والكميات المنتجة في الإمارات، وضمت الدراسة كذلك رسماً تخطيطياً لعملية الإنتاج بالمعدات، والكفاءة المطلوبة التي تعمل تحت الظروف المثلى لإنتاج المركب المطلوب، بالإضافة إلى دراسة التأثير البيئي للمركب جنباً إلى جنب مع القضايا الأخلاقية المتعلقة بهذه العملية».

مشاركة :