يعمل فريق بحثي من سلطنة عمان وبولندا على تطوير تقنية جديدة لإنتاج الهيدروجين من مياه الصرف الصناعي بتكلفة تنافسية، في خطوة من شأنها أن تدعم الجهود العالمية لمواجهة الآثار السلبية لتغير المناخ والتحول إلى الطاقة النظيفة.
ويشارك في المشروع الرائد باحثون من كل من الجامعة الألمانية للتكنولوجيا في عُمان “جيوتك” (GUtech) ومركز الأبحاث والابتكار في بولندا “برو-أكاديميا” (Pro-Akademia).
ويستكشف الباحثون العمانيون والبولنديون، وفق ما اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، كيفية إنتاج الهيدروجين من مياه الصرف الصحي، في دراسة رائدة تسمى “واست فور إتش تو” (WASTE4H2)
وترتكز جهود الفريق البحثي على معالجة مياه الصرف الصناعي وإنتاج الهيدروجين في الوقت نفسه، باستعمال تقنية جديدة قد تشكّل ثورة في إنتاج الوقود النظيف، وتسهم في حل واحدة من أكبر مشكلات التلوث البيئي.
معالجة مياه الصرف
يعمل البحث على معالجة المياه الناتجة عن عمليات إنتاج النفط وتكريره، إذ يسعى لوضع حلول قد تشكّل طفرة خاصة للدول المنتجة للنفط، من خلال التعامل مع “المياه المنتجة”، المياه الملوثة بالنفط التي تتدفق خلال إنتاج النفط والغاز.
بالإضافة إلى ذلك، يمكن أن تغير التقنية الجديدة قواعد اللعبة في الجهود المبذولة لمعالجة كميات كبيرة من مياه الصرف الصناعي الناتجة عن عمليات تكرير النفط والبتروكيماويات في سلطنة عمان.
وتحمل الدراسة عنوان “المعالجة المتزامنة لمياه الصرف الصحي وإنتاج الهيدروجين عن طريق التحليل الكهربائي للمحلول المعتمد على البلازما، الذي يُشَغَّل بوساطة الخلايا الكهروضوئية الهجينة.. المجمعات الحرارية”.
وتُموَّل الدراسة -التي انطلقت قبل نحو عامين من قبل المركز الوطني البولندي للبحث والتطوير (NCBR)- في إطار برنامج INNOGLOBO، وهي مبادرة لتمكين كيانات من بولندا من إقامة تعاون في مجال البحث والتطوير مع شركاء أجانب.
وجزء من التعاون العلمي والبحثي البولندي العماني، سيطوّر علماء من مركز البحث والابتكار برو أكاديميا والجامعة الألمانية للتكنولوجيا في سلطنة عمان تقنية جديدة لإنتاج الهيدروجين من مياه الصرف الصحي باستعمال التحليل الكهربائي المحلول المعتمد على البلازما.
تقنية فريدة
لا توفر التقنية الجديدة (قيد التطوير) حلولًا لمعالجة مياه الصرف الصحي بعد استخراج ومعالجة النفط الخام ومياه الصرف الصحي بعد الإنتاج من المصافي فحسب، بل أيضًا لإنتاج الهيدروجين باستعمال الطاقة الشمسية ومعالجة الحرارة المهدرة.
ويسعى مشروع WASTE4H2 إلى إطلاق العنان لبدائل مستدامة وفعالة من حيث التكلفة للمعالجة التقليدية لمياه الصرف الصناعي، وخاصة من مصافي النفط، وفق بيان “برو-أكاديميا” الذي اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
وتتضمن العمليات عادةً تقنيات المعادلة، والتخثر، والتلبد، والتعويم، والترسيب، والترشيح، والتصفية، والتحلل البيولوجي، يُنتج معظمها منتجات ثانوية يمكن أن تكون متطايرة وسامة.
ويشرف “برو-أكاديميا” على تصميم وبناء عرض توضيحي لتكنولوجيا المختبر لإنشاء نظام تنظيف تلقائي لمجمعات الطاقة الشمسية الكهروضوئية الهجينة، في حين تدرس جيوتك المكونات والأنظمة الفرعية الأساسية للتكنولوجيا في بيئة شبه حقيقية.
وفي الآونة الأخيرة، سافر فريق من الجامعة الألمانية للتكنولوجيا، بقيادة رئيس قسم الهندسة الأستاذ الدكتور نجاح المهنا، إلى وارسو، لحضور عرض توضيحي للنظام الكهروضوئي الحراري المتكامل مع تنظيف الألواح الشمسية.
كما عُرِض مفاعل بلازما بالموجات فوق الصوتية المعقّد الذي يوفر تقنيات أكسدة متقدمة تُمكّن من تنقية المياه عالية الملوحة من الملوثات العضوية الناتجة عن استخراج النفط، بينما يُنتِج الهيدروجين في الوقت نفسه.
وسلّط العرض التوضيحي الضوء على الإمكانات الكبيرة لتقنية إنتاج الهيدروجين من مياه الصرف في تقليل التأثير البيئي المرتبط باستخراج النفط ومعالجته جزئيًا، ويفتح المزيد من الفرص لتحلية المياه شديدة التوتر واستعادة المركبات القيمة.
وفي المراحل النهائية من الدراسة، ستُنقَل الأنظمة إلى سلطنة عمان لاختبارها في مرافق جيوتك، بهدف تقييم كفاءة التكنولوجيا في بيئة مناسبة.
يأتي المشروع في إطار المبادرة التي أطلقها مركز الأبحاث والابتكار في بولندا “برو-أكاديميا”، والجامعة الألمانية للتكنولوجيا في عمان (جيو تك) في سبتمبر/أيلول 2022، لحل مشكلة المياه الملوثة بالنفط الخام في سلطنة عمان.
ويعمل المشروع على استعمال تقنية مبتكرة يمكنها أن تقلل بشكل كبير من تلوث المياه المنتجة خلال عملية استخراج النفط الخام، كما إنها تُنتج الهيدروجين خلال معالجة المياه، معتمدةً في ذلك على الطاقة الخضراء، التي يُنتجها نظام الألواح الشمسية المطور المقاوم للحرارة الزائدة وتأثيرات الرمال والأتربة.
موضوعات متعلقة..
اقرأ أيضًا..