يعمل أربعة باحثون من جامعة الإمارات في العين على تطوير أجهزة لرصد وتحليل الغازات السامة تكون أقل تكلفة من المتوافرة في الأسواق، وأعلى دقة نظرا لخطورة الموضوع؛ فأي تسرب أو ارتفاع في معدل أحد الغازات السامة في معامل قطاع النفط والغاز يؤدي إلى نتائج لا تحمد عقباها، ونجح الباحثون مؤخرا في صناعة أول محلل غاز ثاني أكسيد الكربون.
غدير عبدالمجيد (الشارقة) - لأن العمل في قطاع النفط والغاز لا يخلو من الخطورة نتيجة لوجود غازات سامة تختلط بالغاز الطبيعي المراد استخلاصه مثل غاز كبريتيد الهيدروجين، ولحماية العاملين في تلك الحقول من التعرض لهذا الغاز السام، وللتأكد من عملية تنقية الغاز الطبيعي منه بصورة كلية قبل استعماله؛ تستخدم أجهزة رصد وتحليل مكلفة وذات حياة قصيرة الأمد، وقد تعطي نتائج غير دقيقة في بعض الأحيان. من أجل ذلك يعمل أربعة باحثون من جامعة الإمارات على تطوير جهاز أكثر دقة لرصد وجود الغازات السامة، على أن يكون سعره معتدلا، واستخدامه عملي ودقيق النتائج.
المشوار البحثي
يتكون فريق الباحثين القائمين على المشروع من: الدكتور سيد مرزوق، أستاذ الكيمياء التحليلية بقسم الكيمياء في كلية العلوم بجامعة الإمارات، والدكتور محمد المرزوقي، أستاذ الهندسة الكيميائية بقسم الهندسة الكيميائية والبترولية في كلية الهندسة في الجامعة، وانضم إليهم مؤخرا الدكتورة منى بوفروشة، والدكتور محمد العزب، من قسم الكيمياء أيضا.
حول بداية انطلاق المشوار البحثي في تطوير أجهزة تحليل الغازات السامة، يعود الدكتور سيد مرزوق بذاكرته إلى عام 2006 حيث كانت البدايات. ويقول «بعد أن حصلت وزميلي الدكتور محمد المرزوقي على مشروع بحثي مدعوم من مركز التعاون الدولي الياباني للبترول، يقوم على دراسة إمكانية استخدام الأغشية البلاستيكية في تنقية الغاز الطبيعي من الغازات الحمضية السامة، ولإجراء التجارب اللازمة لذلك كان يتعين علينا شراء أجهزة تحليل الغازات مثل أجهزة تحليل غاز ثاني أكسيد الكربون، وغاز كبريتيد الهيدروجين، لفت نظرنا ارتفاع سعر هذه الأجهزة التي قد يصل سعر أحدها إلى 30 ألف دولار أميركي، إلى جانب أنها فيما لو تعرضت للتلف، وأردنا استبدال أحد قطع الغيار المكونة لها نتحمل تكاليف أخرى لا تقل عن 11 ألف دولار، كما يصعب إصلاح أي قطعة عطل فيها إلا عبر الشركة المصنعة لها».
ويتابع «هذا الأمر جعلنا نفكر باستحداث أجهزة تحليل غازات تتولى عملية قياس تركيزات الغازات المهمة في العمليات الصناعية والبترولية، مثل غاز ثاني أكسيد الكربون وغاز كبريتيد الهيدروجين، وغاز ثاني أكسيد الكبريت، بحيث تكون قليلة التكلفة وفي متناول الأيدي، ويمكن أن ننتجها على مستوى تجاري، فنسهم بذلك في تعزيز اقتصاد المعرفة الذي تسعى رؤية أبوظبي الاقتصادية 2030 إلى تحقيقه، مع التركيز على ضرورة أن تكون هذه الأجهزة المراد إنتاجها متطورة عن الموجودة في الأسواق، وتعكس قدرتنا على الإبداع».
مراحل المشروع
بالنسبة لمراحل المشروع، يشير الدكتور محمد المرزوقي إلى أن العمل في المشروع البحثي كان على عدة مراحل، أولها كانت مرحلة إيجاد الفكرة والتأكد من إمكانيتها واختبارها عبر الدراسة المختبرية في مختبرات كلية العلوم والهندسة في جامعة الإمارات، الأمر الذي استغرق عاما بأكمله ختم بالتأكد من نجاح الفكرة، فسارع الباحثان إلى حماية فكرتهما وحفظ حقوق ملكيتها عبر تسجيلها في مكتب حقوق الملكية الفكرية في اليابان، وتولت الجامعة ومركز التعاون الياباني البترولي المصاريف، علما أن الفكرة التي سجلت كانت تتعلق بمحلل غاز ثاني أكسيد الكربون، أما محلل غاز كبريتيد الهيدروجين فقد تولت لجنة أبوظبي لتطوير التكنولوجيا/ برنامج تكامل، عملية تسجيلها في الولايات المتحدة الأميركية، وسيتبعها العمل على تسجيل حقوق ملكية للمحلل الثالث الخاص بغاز ثاني أكسيد الكبريت.
ويلفت المرزوقي إلى أن كل محلل من المحللات الثلاثة سابق الذكر يختلف عن غيره تماما كما تختلف ماهية الغازات نفسها عن بعضها البعض، وعلى سبيل المثال يشرح المرزوقي ماهية عمل محلل غاز كبريتيد الهيدروجين الذي توصل إليه مع الدكتور مرزوق، ويقول «يعمل محلل غاز كبريتيد الهيدروجين على الحصول على جزيئات كبريتيد الهيدروجين بشكل مستمر من تيار الغاز الطبيعي، ومن ثم تفاعلها مع محاليل قاعدية مؤكسِدة، لإنتاج كمية كبيرة من الحرارة نستطيع من خلالها تحديد نسبة كبريتيد الهيدروجين في تيار الغاز، فنستفيد من ذلك في العمليات الصناعية وفي الدراسات البحثية».
وأسدل الباحثان الستار على المرحلة الثانية لمشروعهما، والتي تهدف كما أفادا إلى تجميع الأجزاء المكونة لأجهزة المحللات الثلاثة، وتركيبها لتصبح أجهزة عملية محمولة سهلة الاستخدام، ويمكن تسويقها تجاريا، ولا تقل هذه المرحلة أهمية وصعوبة عن سابقتها لأن إيجاد علاقة تكاملية تفاعلية صحيحة بين أجزاء الجهاز أو المحلل وتصغير هذه الأجزاء، وضمها في قالب أو شكل مناسب ليس بالأمر السهل، ومن أجل ذلك شرعت الدكتورة منى بوفروشة والدكتور محمد العزب بالمساعدة.
أول الثمار
قطف الباحثون الأربعة أول ثمار نجاحهم مؤخرا بعد أن عملوا لمدة 10 أشهر في تركيب أول الأجهزة المحللة الثلاثة وهو محلل غاز ثاني أكسيد الكربون، وأصبح هذا الجهاز بشكله النهائي ونسخته المحمولة، وفق مرزوق، قادرا على أن يعطي قراءات مستمرة ودقيقة لنسبة غاز ثاني أكسيد الكربون في تيار غازي ولمدة تصل إلى 16 ساعة، وقد تم إرسال هذا البحث بوصفه قد تم الانتهاء منه والوصول إلى منتج عملي نهائي إلى مجلة علمية عالمية متخصصة.
وعن المكونات الأساسية لمحلل غاز ثاني أكسيد الكربون، يقول المرزوقي «يتكون محلل غاز ثاني أكسيد الكربون من غرفة تحتوي على محلول منظم مخفف يسري بفعل الجاذبية، ما يعني الاستغناء عن المضخة اللازمة لنقل المحلول، فأصبح الجهاز أخف مما هو عليه وتكلفته أقل، كما تم استحداث خلية سريان مبتكرة لقياس التغير في درجة الحموضة نتيجة امتصاص غاز ثاني أكسيد الكربون، وعبر هذه الإشارات المرسلة من هذه الخلية يمكن التعرف على تركيز غاز ثاني أكسيد الكربون في الغاز الذي يمر فيه».
وبعد هذا النجاح بدأ الباحثون بتجميع أجزاء محلل غاز كبريتيد الهيدروجين، واستحداث نسخة محمولة منه، مؤكدين أن العمل في هذا الجهاز سيكون أصعب من سابقه وذلك لأن غاز كبريتيد الهيدروجين أكثر خطورة وسمية من غاز ثاني أكسيد الكربون، فلا بد من اتخاذ الإجراءات المناسبة أثناء العمل كارتداء واقيات ونحوه، وضرورة الانتباه والحرص والتركيز العالي جدا حيث إن الخطأ غير مسموح به نهائيا أثناء العمل، كما تكمن الصعوبة أيضا أو الاختلاف في أن الطبيعة الكيميائية لغاز كبريتيد الهيدروجين تتطلب مواد خاصة لتصنيع مثل هذا الجهاز، الذي يتوقع الانتهاء منه في الأشهر المقبلة، وسيتم العمل أيضا في خط متواز على تركيب أجزاء محلل غاز ثاني أكسيد الكبريت وتطوير كاشف تياري جديد خاص به.
شكر موصول
يتوجه الباحثون الأربعة بالشكر الجزيل لإدارة جامعة الإمارات التي وفرت لهم مختبرات مجهزة بأحدث الأجهزة والأدوات التي تعينهم على العمل والبحث.
والسماح لهم في مواصلة عملهم وبحوثهم في المختبرات خارج أوقات الدوام الرسمي وأيام العطل، وتعزيزها المعنوي الدائم لهم عبر الثناء على جهودهم وتحفيزهم على المضي قدما نحو المزيد من الاجتهاد والإبداع.
كما يثنون على الدور الكبير الذي تلعبه لجنة أبوظبي لتطوير التكنولوجيا- برنامج تكامل في دعم الابتكارات، ومساعدتها للمبتكرين من إمارة أبوظبي في الحصول على حقوق ملكية فكرية لابتكاراتهم.
أهداف «تكامل»
أنشأت لجنة أبوظبي لتطوير التكنولوجيا من خلال برنامج تكامل، الذي تتمثل غايته في تيسير التكامل بين المراحل المختلفة للابتكار انطلاقاً من عملية توليد الأفكار، وانتهاءً بالتطبيق العملي لهذه الأفكار من خلال منتجات وخدمات مبتكرة.
وفي مرحلته الأولى، يهدف البرنامج إلى زيادة عدد براءات الاختراع الدولية الممنوحة للجهات القائمة في أبوظبي.
وسيتم تحقيق هذا من خلال تنظيم سلسلة من ورش العمل لقطاع التعليم والشركات للتوعية بأهمية براءات الاختراع، وتقديم الدعم القانوني والمالي لطلبات براءات الاختراع الدولية.
عدد اليوم
