طلاب هندسة المطرية بجامعة حلوان ينجحون فى إنتاج الهيدروجين الأخضر
تاريخ النشر: 30th, November 2023 GMT
نجح فريق من طلاب كلية هندسة المطرية فى إنتاج الهيدروجين الأخضر، وذلك تحت رعاية ودعم من الدكتور السيد قنديل رئيس جامعة حلوان، الدكتور عمرو عبد الهادى عميد كلية هندسة المطرية، وكان الهدف من البحث هو إيجاد مصدر وقود نظيف مستدام ذو تكلفة مقاربة لمنافسيه وهذا ما توفر تماما في الهيدروجين الأخضر، ويأتى ذلك في ظل النقص الحاد لمصادر الوقود الأحفوري، تسعى البلاد سعيا حثيثا للبحث عن بديل يكون ذا كفاءة مماثلة لأنواع الوقود المطروحة في السوق العالمي حاليا.
وبدأت الفكرة بدراسة تكنولوجيات انتاج الهيدروجين الأخضر بأفضل الطرق واقل تكلفة ممكنة وقد تمكن الطلاب من ذلك بعد دراسة ممنهجة تعتمد على الأبحاث والخطط التي تم نشرها في مجلات علمية موثوقة.
حيث يعد الهيدروجين الأخضر هو البديل الأمثل للوقود الحفري، وإنتاجه يعتمد على مصادر نظيفة ومستدامة مثل الطاقة الشمسية ومياه البحر ولذلك فهو يعد خاليا من أي انبعاثات كربونية ضارة بالبيئة او كما يطلق عليه "Zero Carbon emissions fuel" ، ويحقق مشروع إنتاج الهيدروجين الأخضر العديد من أهداف التنمية المستدامة والمتمثل فى الهدف السادس من أهداف التنمية المستدامة حيث انه يوفر مياه نظيفة يتم انتاجها عن طريق تحلية مياه البحر ومياه الصرف ثم استخدامها في إنتاج الهيدروجين الاخضر او كمياه صالحة للاستهلاك الادمي، وكذلك الهدف السابع من أهداف التنمية المستدامة في ان يتم توفير مصدر طاقة نظيف ومستدام وذالك عن طريق استخدام الطاقة الشمسية في إنتاج الهيدروجين الاخضر ثم استخدامه في توليد كهرباء من الهيدروجين والذي هو الاخر يعتبر مصدرا مستداما.
هذا بجانب الهدف الثالث عشر من أهداف التنمية المستدامة حيث إنه يعمل على مواجهة التغيرات الضارة بالمناخ حيث يعمل على الحد من ارتفاع نسب الغازات الضارة المسببة للاحتباس الحراري حيث انه يعتبر خال من أي انبعاثات كربونية.
هذا وبدأ خطة عمل المشروع أولا بإنتاج الكهرباء اللازمة من الخلايا الشمسية، وإجمالي عدد الخلايا الشمسية المستخدمة هو 13 خلية ، تنقسم الى 11 خلية يتم توصيلهم على التوالي مما يعمل على رفع الجهد الكلي وتثبيت شدة التيار لتشغيل دورة تحلية المياه ، و 2 خلية يتم توصيلهم على التوازي مما يعمل على رفع شدة التيار وتثبيت الجهد ويتم وضع منظم شحن بين الخلايا الشمسية والبطاريات لتنظيم التيار الكهربي ليكون مناسبا لشحن البطاريات المستخدمة في عملية التحليل الكهربي للمياه ، ثم بعد ذلك دورة تحلية المياه التي تعمل بنظام مدمج بين طريقتين وهما "التبخير والتكثيف" و "التناضح العكسي" ، حيث يتم تمرير مياه البحر أولا الى الغلايات التي تعمل على تبخير المياه ثم تكثيفها وبهذا يتم خفض نسبة الاملاح من 39000 جزء في المليون الى 2000 جزء في المليون ، ثم بعد ذلك تمريرها على المرحلة الثانية وهي التناضح العكسي والتي تعمل على تقليل نسبة الاملاح الى اقل من 150 جزء في المليون ، ثم يتم تمرير المياه والكهرباء الى جهاز يعرف "بالمحلل الكهربي للمياه" والذي يقوم بفصل عنصري المياه الى هيدروجين واكسجين بشكل منفصل ، وتم تصميم هذا الجهاز بفكرة مبتكرة عن خلايا الفصل الموجودة حيث ان خلايا الفصل المتعارف عليها يكون الغاز الناتج منها خليطا بين غاز الهيدروجين والاكسجين بما يعرف بغاز الهيدروكسي ، ولكن تم العمل على فصل الأجزاء التي تسبب اختلاطا للغاز مما يضمن انتاج هيدروجين بنقاء يصل الى 99.99% وتبلغ القدرة الإنتاجية للجهاز الواحد 2.7 لتر غاز هيدروجين في الدقيقة الواحدة ثم يتم حفظ غاز الهيدروجين في انابيب مخصصة ورفع ضغطه الى 5 بار ثم تمريره في خلايا الوقود الهيدروجينية والتي تعمل على انتاج الكهرباء من غاز الهيدروجين بكفاءة مرتفعة تصل الى 60%.
هذا وقد أشرف على الطلاب الدكتور محمد جمال( مشرف أكاديمي على المشروع )، الدكتور ابو المجد هاشم ( مشرف على المشروع )، وتكون فريق الطلاب من محمد أشرف أحمد دسوقي ( قائد ومؤسس فريق المشروع )، محمد نبيل غويطات محمد ( نائب قائد فريق المشروع )، مؤمن مصطفى كمال محمود، محمد حاتم، تسنيم مصطفى محمد، يوسف اسماعيل، مهند وليد الشحات عبد الوهاب، محمد أشرف عبد المنعم غزال، علي رأفت، سراج سعد الديب، عمرو محمود مسلم، ندى عاشور علي، رنا أحمد سيد أحمد، عبد الرحمن محمد إمام أحمد
المصدر: صدى البلد
كلمات دلالية: طلاب كلية هندسة المطرية كلية هندسة المطرية انتاج الهيدروجين الأخضر جامعة حلوان من أهداف التنمیة المستدامة الهیدروجین الأخضر إنتاج الهیدروجین هندسة المطریة التی تعمل یعمل على
إقرأ أيضاً:
طلاب جامعة المنصورة يصممون قميصا ذكيا يتنبأ بالغرق ويمنع حدوثه
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
أبدع طلاب كليه الحاسبات والمعلومات بجامعة المنصورة قسم تكنولوجيا المعلومات، فى تصميم وصناعة قميص ذكي، مصمم للتنبؤ بحالة الغرق ومنع حدوثها، مع المتابعة المستمرة عن طريق استخدم أحدث المقتنيات والأنظمة الملاحية الحديثة، لرصد الأنماط الحركية، وعمق المياه، والإشارات الحيوية، والتنبؤ بمواقف الخطر المحتملة للحد من حوادث الغرق .
وتمكنت آمال محمود السيد بدر، صاحبة 23 عاما، والطالبة بكليه الحاسبات والمعلومات جامعه المنصورة قسم تكنولوجيا المعلومات هى وزملائها، أن تبدع فى تصميم وصناعة قميص ذكي مصمم للتنبؤ بحالة الغرق ومنع حدوثها مع المتابعة المستمرة عن طريق التطبيق الذكية باستخدم احدث المقتنيات والانظمة الملاحية الحديث، والذى يسهم في التنبؤ بحوادث الغرق .
وتقول الطالبة آمال محمود: يعتمد المشروع على خوارزميات وأجهزة استشعار لرصد الأنماط الحركية وعمق المياه والإشارات الحيوية مما يمكن من التنبؤ بمواقف الخطر المحتملة.
واوضحت: أن هذه الفكرة جاءت بعد تفكير عميق فى العديد من المشكلات التى قد تحدث بسبب عوامل عدة مثل التيارات المائية المفاجئة، أو الإرهاق، أو ضعف مهارات السباحة.
وكانت فكرة المشروع هى قميص ذكي مصمم للتنبؤ بحالة الغرق ومنع حدوثها مع المتابعة المستمرة عن طريق خوارزميات وأجهزة استشعار لرصد الأنماط الحركية وعمق المياه والإشارات الحيوية مما يساعد فى التنبؤ بمواقف الخطر المحتملة والحد من حوادث الغرق.
وتابعت: بدأنا رحلتنا بإجراء بحث مكثف حول التحديات المختلفة فى مثل هذه الظروف و قمنا بدراسة آلياتها وطبيعة الأدوات المستخدمة لتحديد المتطلبات المحددة لها وكيفية التعامل مع الظروف المختلفة.
واضافت: ثم قمنا بتصميم العديد من النماذج الأولية واختبار آلياتها بالتعاون مع كامل فريق العمل والمكون من: (أحمد محمد البقرى –امال محمود بدر –كريم زين يوسف -محمد الإمام –مصطفى الموافى الإمام -ندى وليد زكريا –سارة رمضان –تقى حسن السيد –يارا احمد –محمد بدوى). وتحت إشراف الدكتورة فاطمة الزهراء.
وأشارت الطالبة الى أن الهدف الرئيسي من مشروع TRITONهو تعزيز السلامة والوعي بالمخاطر أثناء الأنشطة المائية من خلال تطوير سترة نجاة ذكية لا توفر الطفو والدعم فقط، بل تراقب أيضًا الحالة الصحية والبيئة المحيطة بالمستخدم في الوقت الحقيقي.
وتابعت: غالبًا ما توفر سترات النجاة التقليدية الدعم البدني فحسب، ولكنها تفتقر إلى القدرة على تنبيه المستخدمين أو فرق الإنقاذ بالمخاطر المحتملة للغرق أو التغيرات الصحية المفاجئة، موضحة: أن المشكلة التي يعالجها هذا المشروع هي خطر الغرق المرتفع أثناء الأنشطة المائية، الذي قد يحدث بسبب عوامل عدة مثل التيارات المائية المفاجئة، أو الإرهاق، أو ضعف مهارات السباحة.
وأضافت: في حالات الطوارئ، ومع غياب نظام للطفو الفعال وآليات التنبيه الفورية، قد يواجه الأفراد صعوبة في البقاء على سطح الماء، مما يزيد من احتمالية الغرق. يسعى مشروع TRITON إلى تقليل هذا الخطر من خلال توفير وسيلة طفو متطورة تتكامل مع نظام لرصد الحركة والحالة.
ويتميز مشروع TRITON بالتنبؤ بحوادث الغرق ورصد الأنماط الحركية وعمق المياه والإشارات والتنبؤ بمواقف الخطر المحتملة .
كما انه مزود بالتتبع عبر GPS: يتيح للأهل أو المراقبين تعقب الطفل في الوقت الفعلي، مما يُسهل العثور عليه في حالات الطوارئ، بالإضافة الى نظام المراقبة نبضات القلب: يوفر بيانات حول الحالة الصحية للطفل، مما يُعزز من نظام التنبؤ بحوادث الغرق.
ونظام الامان باستخدام آلية نفخ تلقائية: تقوم بنفخ القميص تلقائيًا عند اكتشاف خطر الغرق، مما يساعد في إبقاء الطفل على سطح الماء.
برمجية للمراقبة الفورية: تمكن الأهل من متابعة حالة الطفل عن بُعد والحصول على تنبيهات فورية
ويوفر نظام ذكي الوقت والمجهود للادارة من خلال إدارة التوجييه والمراقبة ومتابعة حالة التواصل كما يتيح النظام للمستخدمين بشكل أفضل .
يستخدم هذا المشروع فى حل وعلاج مشاكل الغرق المتعددة وهي خطر الغرق المرتفع أثناء الأنشطة المائية و الذي قد يحدث بسبب عوامل عدة مثل التيارات المائية المفاجئة، أو الإرهاق، أو ضعف مهارات السباحة.
في حالات الطوارئ ومع غياب نظام للطفو الفعال وآليات التنبيه الفورية قد يواجه الأفراد صعوبة في البقاء على سطح الماء مما يزيد من احتمالية الغرق.
ويسعى مشروع TRITON إلى تقليل هذا الخطر من خلال توفير وسيلة طفو متطورة تتكامل مع نظام لرصد الحركة والحالة من خلال خوارزميات تخصيص المهام.
والهدف العام من المشروع هو التنبؤ بحوادث الغرق من خلال رصد الأنماط الحركية وعمق المياه والإشارات الحيوية من خلال مشروع القميص الذكى متعدد الاستخدامات للوقاية والحد من خطر الغرق بشكل عام .
وتختتم آمال محمود حديثها قائلة: من الصعب محاكاة الواقع وتحدياته الغير متوقعة ولكن نحن نعمل على إيجاز ما يمكن العمل به فى الفترة الحالية ونسعى للتطور من أجل مستقبل افضل.
6bb97336-0ca9-4f51-8668-94563e2f17d0 902b327b-9bfb-43ec-9be6-bde448f7d1fd 445451a0-1d3e-428e-a10c-969ff27dc335
الاتحاد يعسكر في دبي