فجر يوم 19 ديسمبر/كانون الأول 2023، استيقظ الدكتور ماهر القاضي كعادته مبكرا لأداء الفريضة، ثم تفقد سريعا بريده الإلكتروني ليتفاجأ بخبر سعيد: الحصول على جائزة عالمية.

حصل ماهر -الأستاذ المساعد في قسم الكيمياء والكيمياء الحيوية بجامعة كاليفورنيا لوس أنجلوس الأميركية (UCLA)- على جائزة الباحثين الشباب المقدمة من دورية "إنيرجي ستوريج ماتيريالز".

وتقدِّم الدورية هذه الجائزة سنويا إلى ثلاثة من الباحثين الشباب الذين أثْروا مجال تخزين الطاقة بدراساتهم المتميزة، وأسهموا في تطويره إسهاما كبيرا. ويُعَد القاضي أول باحث مصري عربي يحصل على هذه الجائزة، ومن المتوقع أن يتسلم الجائزة رسميا خلال الربع الأول من عام 2024.

المزج بين الأبحاث والصناعة ميزة تساعد الباحثين على تطبيق دراساتهم في أرض الواقع (الجزيرة) من القاهرة إلى لوس أنجلوس

تلعب الصدفة أدوارا متنوعة في الحياة، وغالبا ما تكون هذه الصدفة "خيرا من ألف ميعاد".

تخرج القاضي في كلية العلوم بجامعة القاهرة، وخلال سنوات الماجستير عمل الباحث الشاب على تحضير "البوليمرات الموصلة"، وهي مواد بلاستيكية تتميز بقدرتها على توصيل الكهرباء، لذا تُسْتَغَل في تطوير المستشعرات الحيوية المختلفة. وقد حصد اكتشاف هذه البوليمرات جائزة نوبل في الكيمياء عام 2000.

وكما طور الباحثون البوليمرات الموصلة عبر الصدفة نتيجة خطأ غير مقصود في أثناء إجراء التجارب الكيميائية، دفعت الصدفة القاضي إلى لقاء ريتشارد كينر -الأستاذ بقسم علم المواد والهندسة في جامعة كاليفورنيا- عبر مؤتمر بالفيديو عن بعد، الأمر الذي دفع الباحث الشاب إلى الاستقرار في الولايات المتحدة الأميركية منذ العام 2009 لإجراء أبحاث الدكتوراه في معمل البروفيسور كينر.

وبعد مدة أدرك القاضي أن مجال البوليمرات الموصلة -رغم أهميته الكبرى- لم يعد يمتلك كثيرا من الاكتشافات في جعبته، وقدم الباحثون في مجاله عدة دراسات، وذلك إلى أن لعبت الصدفة دورا جديدا.

مكتشفو البوليمرات الموصلة حصدوا جائزة نوبل في الكيمياء عام 2000 (شترستوك) الغرافين.. المادة المعجزة

تضمنت الدراسات التي أجراها المعمل البحثي الذي التحق به مروان القاضي العمل على تطوير المواد شديدة الصلابة، الأمر الذي دفعه إلى الاطلاع على أوراق بحثية عدة في هذا المجال.

ولعل أبرز الدراسات التي اطلع عليها القاضي كانت بعنوان "نهوض الغرافين" (The rise of graphene). وعن هذه الورقة يقول القاضي لـ"الجزيرة نت": "تسببت هذه الورقة في تغيير اتجاهي البحثي، فقد ساعدتني على اكتشاف مادة لم نكن حتى ذلك الوقت نعرف عنها كثيرا من التفاصيل".

والغرافين مادة تتكون من طبقة أحادية من الكربون، وتُستخرج من الغرافيت الذي يضم طبقات عدة من الغرافين. وتتضمن أشهر استخدامات الغرافيت تصنيع الأقلام الرصاص.

ويمتلك الغرافين مقومات عدة دفعت العلماء إلى تسميته "المادة المعجزة" منها: توصيل الكهرباء بكفاءة تتخطى كل المواد الموصلة المعروفة، وسُمكه شديد الصِغَر، ومتانته تتخطى الفولاذ، إلى جانب قدرته على تخزين الطاقة.

وهنا قرر القاضي استثمار جُل وقته ودراساته في تطوير استخدام هذه المادة المميزة من أجل استغلالها في صناعة بطاريات تخزين الطاقة وتطويرها، فأجرى دراسات عدة برزت منهم دراستان حققتا تأثيرا كبيرا في مجال علم المواد.

يمتلك الغرافين مقومات عدة دفعت العلماء إلى تسميته المادة المعجزة (شترستوك) أبحاث بارزة

يمتلك الغرافين -كما أشرنا- مميزات غير محدودة، لكنه مادة يصعب إنتاجها على المستوى الصناعي الكبير، ويكتفي الباحثون بتحضيرها معمليا بكميات قليلة.

يقول القاضي: "أدركنا إمكانية استخدام الغرافين في صناعة جيل جديد من البطاريات ذات الكفاءة العالية، إلا أن الأمر استدعى تطوير وسيلة بسيطة وسريعة لتحضير هذه المادة بكميات وفيرة، وهو ما عملت على تحقيقه".

في شهر مارس/آذار 2012 نشر مروان القاضي ورقة بحثية بدورية "ساينس" تُقدم وسيلة جديدة لإنتاج أجزاء الغرافين القادرة على تخزين الطاقة التي يطلق عليها "المكثفات الفائقة".

ويشرح القاضي: "أنتج الباحثون الغرافين معمليا عبر استخدام تقنية الشريط اللاصق، وتعني وضع شريط لاصق على الغرافيت متعدد الطبقات، ثم نزع هذا الشريط ليصطحب معه طبقة رقيقة من الغرافين في كل مرة، وهي وسيلة بطيئة لا تصلح للاستخدام في مجال الصناعة".

ويضيف: "طورنا وسيلة جديدة للحصول على الغرافين تضمنت استخدام الليزر الموجود في أجهزة أقراص الفيديو الرقمية (DVD) للكتابة على الغرافيت ومن ثَم استخلاص طبقة الغرافين الرفيعة".

وفي شهر فبراير/شباط 2013، نشر القاضي دراسة في دورية "نيتشر كوميونيكيشنز" عن كيفية استغلال التقنية السابقة في إنتاج مكثفات فائقة الدقة تستطيع أن تُخزن الطاقة وتستهلكها في الأجهزة شديدة الصغر، كما هو الحال في المستشعرات الحيوية التي تتصل بالجسم.

المزج بين الدراسة والصناعة.. سر التميز

لم يكتف القاضي بالعمل الأكاديمي، إنما حرص على تحويل دراساته البحثية إلى واقع ملموس. فإلى جانب عمله أستاذا مساعدا، تقلد القاضي منصب رئيس العلوم والتقنية في شركة "نانوتك إنيرجي" الأميركية، وهو أيضا عضو مؤسس بهذه الشركة.

يعلق القاضي: "أعتقد أن أحد العوامل المهمة التي أدت إلى حصولي على هذه الجائزة المزج بين الأبحاث والصناعة، فهذه ميزة نسبية مهمة تساعد الباحث على تطبيق دراساته وتحقيق الفائدة المرجوة منها في أرض الواقع".

وتعمل نانوتك إنيرجي على تطوير أنواع مختلفة من البطاريات المعتمدة على الغرافين، ويأمل الباحث الشاب أن يخرج أولى منتجات هذه الشركة إلى النور خلال النصف الثاني من العام الحالي.

يقول القاضي: "لأن الغرافين من الموصلات الفائقة، ومن المواد شديدة الصلابة والمرونة في نفس الوقت، نحاول استخدام هذه المادة في تصنيع بطاريات فائقة تستطيع تشغيل مختلف الأجهزة والقطاعات.. إن بطاريات الغرافين مناسبة لتشغيل مراكز المعلومات الكبرى (Data centers) مثل أمازون، كما تستطيع دعم الشبكات الكهربائية مختلفة الأحجام بطاقة ثابتة، هذا إلى جانب تشغيل الأجهزة الإلكترونية المختلفة مثل الموبايل والدراجات الكهربائية".

الجائزة تؤكد السير في الطريق الصحيح

أكد القاضي أن الجائزة ما هي إلا "تقدير لإسهامه العلمي"، و"إشارة إلى سيره في الاتجاه الصحيح"، الأمر الذي يقدم له حافزا ضخما تجاه بذل مزيد من المجهودات لإثراء علم المواد، وهو المجال الذي يعده أحد أهم المجالات العلمية.

يقول: "أعتقد أن تخصص علوم المواد يستدعي اهتماما كبيرا من قِبَل الباحثين والمؤسسات العلمية، فالتقدم في هذا المجال الخطير يحدد مدى هيمنة الدول اقتصاديا -وربما سياسيا- على باقي دول العالم".

وعن إمكانية تضمين صناعة بطاريات تخزين الطاقة داخل حدود وطننا العربي، يوضح القاضي أن توطين هذه الصناعة "ليس أمرا مستحيلا، لكنه يستدعي وجود إرادة حكومية قوية، وآليات تنفيذ محكمة، مع توفير الدعم اللوجستي اللازم لمثل هذا النوع من الصناعات".

وأشاد القاضي بسعي المغرب نحو توطين تصنيع بطاريات السيارات الكهربائية، واعتبر أنه البلد الذي يسعى إلى الريادة في سوق إنتاج السيارات الكهربائية العالمي.

وينهي حديثه بالقول: "آمل أن تسعى الدول العربية إلى تجهيز بنية تحتية قوية تسمح بتصنيع البطاريات مستقبلا، فكلنا نعلم أن العالم بأكمله يتجه نحو توليد الطاقة النظيفة وتخزينها، الأمر الذي سيُعظم حجم سوق صناعة البطاريات".

المصدر: الجزيرة

كلمات دلالية: تخزین الطاقة الأمر الذی

إقرأ أيضاً:

حصاد الأسبوع| انطلاق منتدى الشباب الدولي للتكنولوجيا النووية.. روسآتوم: المحطة توفر 25% من إنتاج الكهرباء منخفضة الكربون.. والهيئة: خبرات كل من المحطات النووية و«روسآتوم» يساهم في تشكيل عصر جديد لمصر

تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق

شهدت مصر الأيام الماضية انطلاق المنتدى الدولي للشباب حول التكنولوجيا النووية “المستدامة”، حيث جمع أكثر من 300 من الشباب المتخصصين والطلاب من 25 دولة.

ويهدف المنتدى إلى تعزيز التعاون الدولي في قطاع الطاقة النووية، وتمكين الشباب من خلال تبادل المعرفة والخبرات مع كبار الخبراء في المجال النووي. كما يناقش المنتدى أحدث الابتكارات والتطورات في قطاع الطاقة النووية، ودوره في التحول إلى مصادر طاقة نظيفة ومستدامة.

وأقيمت مراسم الافتتاح الرسمية بحضور كل من: الدكتور محمد دويدار، رئيس مجلس إدارة هيئة المحطات النووية لتوليد الكهرباء في مصر، والدكتور أحمد عبد الله زاهد حجاب، مدير مكتبة الإسكندرية. كما وجهت كلمات مسجلة للمشاركين عبر الفيديو كل من أليكسي ليخاتشيف، المدير العام لمؤسسة “روسآتوم”، ورافائيل غروسي، المدير العام للوكالة الدولية للطاقة الذرية، وساما بلباو إي ليون، المديرة العامة للرابطة العالمية النووية.

وخلال الجلسة العامة، ناقش المشاركون الدور الحيوي الذي يلعبه مشروع محطة الضبعة النووية في دعم الاقتصاد المصري، فضلًا عن تأثير التقنيات النووية في مجالات الرعاية الصحية، وإنتاج الطاقة الكهربائية، والخدمات اللوجستية، وقطاع الفضاء. ويُعقد هذا المنتدى للمرة الأولى بهدف تعزيز الوعي العام حول التكنولوجيا النووية، وتشجيع الشباب على الانخراط في قطاع الطاقة النووية.

وأشارت تاتيانا تيرينتييفا، نائبة المدير العام لشؤون الموارد البشرية في مؤسسة “روسآتوم”، إلى أن الطاقة النووية تُساهم بنسبة 25% من إجمالي إنتاج الكهرباء منخفضة الكربون عالميًا، كما أن مساهمتها في خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون تعادل التأثير الإيجابي للغابات على مستوى العالم. وقالت: “نحن فخورون بأن محطاتنا النووية توفر طاقة نظيفة وخضراء، حيث تسهم المحطات النووية الروسية التصميم في تقليل أكثر من 210 مليون طن من الانبعاثات الكربونية، مما يجعلها مساهمة أساسية في الحفاظ على البيئة وضمان مستقبل مستدام للأجيال القادمة.”

من جانبه، أكد الدكتور محمد دويدار، رئيس مجلس إدارة هيئة المحطات النووية: "يمثل مشروع محطة الضبعة للطاقة النووية، الذي يجسد الشراكة الاستراتيجية بين هيئة المحطات النووية وروساتوم، أكثر من مجرد مصدر للطاقة؛ فهو محرك للتقدم والاستدامة والتميز العلمي،  ونحن نجتمع اليوم في المنتدى الدولي للشباب حول التقنيات النووية المستدامة، نؤكد على رؤيتنا المشتركة لمستقبل يقوم على الابتكار والتعاون. إن خبرات والتزام كل من هيئة المحطات النووية وروساتوم تساهم في تشكيل عصر جديد لمصر، حيث تصبح الطاقة النووية فيه ركيزة أساسية للنمو الاقتصادي، وتعزيز أمن الطاقة، ودفع عجلة التطور التكنولوجي.

وأضاف دويدار: "إلى الشباب المشاركين في هذا المنتدى – أنتم مستقبل هذه الصناعة، ودوركم محوري في ضمان استمرار الطاقة النووية في خدمة البشرية، والمساهمة في بناء عالم أكثر ازدهارًا للأجيال القادمة.”

يُعقد المنتدى الدولي للشباب حول التقنيات النووية “الخضراء” للمرة الأولى في مصر، بمشاركة أكثر من 300 شاب من 25 دولة. ويهدف إلى تعزيز الوعي بإمكانات التكنولوجيا النووية في مصر، ودعم مشاركة الشباب في هذا القطاع الحيوي. يُنظَّم المنتدى بالتعاون بين هيئة المحطات النووية لتوليد الكهرباء في مصر (NPPA)، ومؤسسة “روساتوم”.

ضمن البرنامج العلمي للمنتدى، تبادل الخبراء من 25 دولة نتائج أبحاثهم في مجال التكنولوجيا النووية، وناقشوا إمكانيات التعاون الدولي، بالإضافة إلى استعراض فرص التطوير المهني في القطاع النووي. كما أتيح لطلاب الجامعات المصرية والمهندسين الشباب العاملين في المؤسسات النووية فرصة التعرف على المسارات الوظيفية المتاحة وبرامج التطوير المهني في الجامعات التكنولوجية الرائدة في روسيا ومصر.

شارك في المنتدى نخبة من الشخصيات البارزة في مجال الطاقة النووية، من بينهم ميخائيل شوداكوف، نائب المدير العام للوكالة الدولية للطاقة الذرية، أليكسي كونونينكو، نائب رئيس شركة “أتوم ستروي إكسبورت”، م. محمد رمضان بدوي، نائب رئيس مجلس إدارة هيئة المحطات النووية المصرية لشؤون التشغيل والصيانة، أليكان تشيفتشي، رئيس رابطة الصناعة النووية التركية، د.سهير قراعة، رئيسة منظمة WiN Africa وWiN Egypt، حسام عثمان، نائب وزير التعليم العالي والبحث العلمي في مصر، تاتيانا ليونوفا، نائب حاكم مقاطعة كالوغا الروسية، الدكتور محمد ياسر خليل، رئيس قسم الهندسة النووية بجامعة الإسكندرية، الأستاذ الدكتور محمد مرسي الجوهري، رئيس جامعة برج العرب التكنولوجية، إلزي بولي، المنسق العام لمنصة الطاقة النووية في مجموعة بريكس، راضية سدوي، رئيسة قسم “تغير المناخ واستدامة الموارد الطبيعية” في اللجنة الاقتصادية والاجتماعية للأمم المتحدة وتلعب الطاقة النووية دورًا رئيسيًا في تعزيز الاستقرار الاقتصادي وضمان رفاهية المواطنين، حيث تعتمد الدول على الشركات الكبرى في القطاع النووي لتطوير الإنتاج والاستثمار في التقنيات المحلية التي تقلل الاعتماد على الاستيراد وتواصل “روسآتوم” وشركاتها التابعة دعم هذا التوجه، مما يعزز من قدرة الصناعة النووية العالمية على المنافسة.

وأكد  دويدار  أن قطاع الطاقة النووية أصبح اليوم أحد العوامل الرئيسية لدعم التحول نحو مستقبل مستدام ليس فقط من خلال استخدام الطاقة النووية في توفير مصدر أمن وموثوق للطاقة ولكن أيضًا من خلال تطبيقاتها المتعددة التي تخدم مجالات الصحة والزراعة والصناعة والبحث العلمي وكافة المجالا، مشيرا أن الدولة المصرية تحت قيادة  الرئيس عبد الفتاح السيسي تواصل العمل الدؤوب لتعزيز أمن الطاقة من خلال تنويع مصادرها بما يحق ق أهداف التنمية المستدامة وذلك بجعل الطاقة النووية جزءًا رئيسيا من استراتيجيتها الحاضرة والمستقبلية.

وفي ذات السياق أكد المهندس محمد رمضان نائب رئيس هيئة المحطات النووية لتوليد الكهرباء ومدير مشروع محطة الضبعة النووية لتوليد الكهرباء أن الاستثمارات الأجنبية بمشروع الضبعة هو دليل على الثقة في الاقتصاد المصري والاستقرار الأمنى بها وأن مثل هذه المشروعات تحسن التعريف الاقتصادى لمصر، وأن الطاقة النووية تساعد الدولة المصرية فى الحفاظ على ثرواتها الهامة مثل الغاز الطبيعي.

وأشار إلى أن مشروع محطة الضبعة النووية لتوليد الكهرباء يوفر 7 مليار متر مكعب من الغاز الطبيعي مشيرًا إلى أن الطاقة النووية تساهم فى زيادة التصنيع المحلى من خلال الاتفاق مع الجانب الروسي على أن تكون نسبة المكون المحلى بالوحدة الأولى بالمحطة النووية بالضبعة 20% وتصل إلى 35% بالوحدة الرابعة.

وتابع «رمضان» إلى أن محطة الضبعة النووية تحقق أهداف استراتيجية مصر 2030 للتنمية المستدامة ومحاورها بالكامل سواء الاقتصادية أو السياسية أو الاقتصادية أو الاجتماعية لافتا إلى أن محطة الضبعة النووية توفر سنويا 15 مليون طن من ثانى أكسيد الكربون باعتبارها إحدى مصادر الطاقة النظيفة.

 

 

 

مقالات مشابهة

  • بقيمة 70 ألف جنيه.. مثقفو الفيوم يطلقون 18 جائزة لرعاية واكتشاف المبدعين
  • جائزة تشجيعية لطالبات جامعة بنها في مسابقة "معًا" للأفلام القصيرة
  • جائزة تشجيعية لطالبات جامعة بنها فى مسابقة «معًا» للأفلام القصيرة
  • جائزة تشجيعية لطالبات جامعة بنها في مسابقة معًا للأفلام القصيرة
  • الأقصر تحتفل بحصولها على جائزة AFASU الذهبية إبريل المقبل.. صور
  • كتّاب الإمارات يعلن عن الدورة 16 لـ «جائزة غانم غباش»
  • حصاد الأسبوع| انطلاق منتدى الشباب الدولي للتكنولوجيا النووية.. روسآتوم: المحطة توفر 25% من إنتاج الكهرباء منخفضة الكربون.. والهيئة: خبرات كل من المحطات النووية و«روسآتوم» يساهم في تشكيل عصر جديد لمصر
  • عصر غامض من السكون.. ما الذي حصل للكون قبل 13 مليار سنة؟
  • منصة الأوسكار تتهاوى.. هل انتهى عصر جائزة السينما الأشهر؟
  • النائب العام يرعى الحفل السنوي لجائزة التميز النيابي