بحوث الإلكترونيات ينجح في ابتكار أجهزة صناعية تساهم في دعم الاقتصاد الوطني
تاريخ النشر: 10th, August 2023 GMT
أكد الدكتور أيمن عاشور وزير التعليم العالي والبحث العلمي على أهمية ربط المنتج البحثي بالصناعة، وتوجيه الأبحاث العلمية لخدمة المجتمع، ومواجهة التحديات التي تواجه النمو الاقتصادي، تحقيقًا لأهداف التنمية المستدامة للدولة (رؤية مصر 2030)، مؤكدًا أهمية الدور المجتمعي والخدمي لتلك المراكز والمعاهد خاصة في مجالات الصناعة والزراعة والصحة وتوطين التكنولوجيا، وغيرها من المجالات ذات الأولوية لخدمة أهداف التنمية المستدامة، ودورها في دعم الصناعة وتحويل الأفكار البحثية إلى منتجات ذات مردود اقتصادي على المجتمع.
وفي هذا الإطار، قدمت الدكتورة شيرين عبد القادر محرم رئيس معهد بحوث الإلكترونيات تقريرًا حول الابتكارات التي نفذها باحثو المعهد لتصبح أجهزة ومنتجات صناعية تخدم مشروعات التنمية وتساهم في دعم الاقتصاد الوطني، مؤكدة امتلاك المعهد كافة الإمكانات اللازمة لربط المخرجات البحثية بالجهات الصناعية، وتحويل الأبحاث العلمية القابلة للتطبيق لمنتجات خدمية، لتوفير بدائل محلية لمستلزمات الصناعة القومية في كافة القطاعات.
وأشارت رئيس المعهد إلى نجاح باحثي المعهد بإشراف د.خالد فوزي في ابتكار جهاز القضاء على سوسة النخيل الحمراء، حيث يصدر الجهاز موجات كهرومغناطيسية عالية الطاقة مباشرة داخل جزء من جذع النخيل المصاب، مما يساهم في القضاء على سوسة النخيل الحمراء، لافتة إلى أنه تم إجراء بعض التجارب على عينات من النخيل المصاب بسوسة النخيل الحمراء إصابة بالغة في بعض المزارع التي تفاقمت بها الإصابة، وقد أظهرت التجارب كفاءة عالية للجهاز في القضاء التام على كافة كيانات السوسة المتواجدة في جذع النخلة في كل مراحل دورة حياة السوسة.
كما تم قياس الجرعة الكهرومغناطيسية التي ربما يتعرض لها المعالجون أو المحيطون بالنخيل أثناء تطبيق العلاج وذلك باستخدام أجهزة قياس متطورة وتطبيق طرق حسابية دقيقة، حيث وجد أنه باستخدام الحاجب المعدني لا يمثل استخدام الجهاز أي خطورة على كافة الكائنات الحية في الحيز المحيط بمكان العلاج، كما تبين أثناء تطبيق التجارب أن فترة تعريض المنطقة المصابة من النخلة لا تزيد على دقيقة واحدة وربما أقل، وهي فترة كافية تمامًا للقضاء على وجود هذا النوع من الحشرات قضاءً نهائيًا.
وأشارت الدكتورة شيرين عبد القادر إلى نجاح المعهد في صنع جهاز لتوفير الطاقة بالذكاء الاصطناعي، لفريق العمل المكون من الدكتور أمير يس حسن الباحث بقسم الطاقة العالية وتحويل الطاقة بالمعهد، والدكتور طه أحمد عناني بالشركة القابضة للصوامع والتخزين، لافتة إلى فوز مشروع الجهاز بالمركز الأول في فئة "المبادرة الحكومية الابتكارية" بجائزة مصر للتميز الحكومي في دورتها الثالثة برعاية الرئيس عبد الفتاح السيسي، حيث تعتمد فكرة الجهاز على الحد من فترات التشغيل غير الفعال للمعدات بخطوط الإنتاج، وبالتالي توفير الطاقة الكهربية وذلك باستخدام تقنيات الذكاء الاصطناعي، حيث يقوم الجهاز بعمل مراقبة آنية ومن ثم التشغيل والفصل الآلي للمحركات، وقد تم حساب استهلاك فترات التشغيل غير الفعال في صوامع تخزين الغلال والتي بلغت قرابة 10% من استهلاك الطاقة خلالها، وتم طرح فكرة الجهاز المقترح على الشركة القابضة للصوامع والتخزين من خلال د.طه أحمد عناني، حيث دعمت الشركة الفكرة ورحبت بتنفيذ الجهاز بشكل مبدئي في العديد من مواقع الشركة القابضة للصوامع والتخزين في مختلف أنحاء الجمهورية.
كما لفتت رئيس المعهد إلى نجاح فريق من الباحثين من التوصل لحل ناجح لمشكلة تدمير محركات الاحتراق الداخلي الناشئ عن فرط السخونة العارض لسبيكة المحرك بسبب فشل نظام التبريد بدون انتباه السائق، حيث قام الفريق البحثي بإشراف الدكتور أسامة عرفة بتوظيف تكنولوجيا رقمية لتحسس درجة الحرارة بدقة عالية وبطريقة محصنة من التشويش ومن ثم التقاط بصمة حرارية آمنة للسبيكة في موضع مُختار بعناية لضمان سرعة التنبؤ بفشل نظام التبريد، ولضمان فعالية الإنذار وتخزين تلك البصمة في ذاكرة من نوع EEPROM مدمجة مع حاكم رقمي مصغر من MICROCHIP ومقارنة القياسات المستمرة التي تحدث عدة مرات في الثانية بتلك البصمة الحديثة وإصدار إنذار صوتي وضوئي في حال تجاوز حد الأمان لتنبيه السائق وإيقاف المركبة قبل تضرر المحرك، والسمة الأهم في تصميم الجهاز هو أنه لا يستخدم أيًا من حساسات السيارة ولا يتداخل مع ضفيرتها ولا يستلزم إجراء أية تعديلات أو تجهيزات خاصة عليها، وقد تلقى الفريق البحثي طلبات شراء للجهاز من السعودية وليبيا والأردن والجزائر وفلسطين وغيرها من الدول.
كما أفادت رئيس معهد بحوث الإلكترونيات بتوصل المعهد لصنع جهاز عاكس جهد لربط نظم الخلايا الشمسية مع الشبكة الكهربائية PHOTOVOLTAIC INVERTER، تحت اشراف الدكتور محمد بيومي زهران، ويستخدم الجهاز في ربط نظم الخلايا الشمسية مع الشبكة الكهربائية في المنازل والمصانع وجميع المنشآت الحكومية والخاصة المتصلة بالشبكة الكهربائية والتي ترغب في استخدام الطاقة الضوئية للشمس لتغذية الأحمال الكهربائية بها، لتوفير استهلاك الكهرباء، أو لغرض الاستثمار لبيع الطاقة الكهربائية للشبكة.
وحيث أن خواص الخلايا الشمسية غير خطية وتتغير القدرة المستمدة منها بتغير الحالة المناخية، كدرجة سطوع الشمس ودرجة حرارة الجو، فيجب أن يحتوي العاكس المستخدم مع نظم الخلايا الشمسية على نظام تحكم يقوم بسحب أقصى قدرة خارجة من الخلايا الشمسية مهما تغيرت الظروف الجوية بما يعرف باسم “Maximum Power Point Tracking” أو (MPPT).
المصدر: الأسبوع
كلمات دلالية: وزير التعليم العالي والبحث العلمي الدكتور أيمن عاشور الخلایا الشمسیة
إقرأ أيضاً:
باهظة الثمن وشحيحة.. نُدوب الحرب تُشوّه ألواح الطاقة الشمسية بغزة
غزة – يعلم فادي العبسي جيدا أن وصل لوح الطاقة الشمسية ببطاريته الصغيرة بشكل مباشر، دون جهاز "إنفيرتر" وسيط، سيؤدي إلى تلفها السريع، لكنه لم يأبه لذلك.
وترجع الطمأنينة التي يتحلى بها العبسي رغم حاجته الماسة لبطارية باهظة الثمن، إلى رداءة لوح الطاقة وضعف قدرته الشديدة على توليد التيار الكهربائي من أشعة الشمس، بعد أن هشمته شظايا القنابل الإسرائيلية التي أُلقيت على قطاع غزة خلال الحرب.
ويعتمد الغالبية العظمى من السكان المحرومين من الكهرباء في إنارة منازلهم ليلا على هواتفهم المحمولة، أو مصابيح "ليد" الموفرة للطاقة التي تُشغل بواسطة بطاريات صغيرة، يتم شحنها في أكشاك مقابل أُجرة مالية.
ويؤدي غياب الكهرباء إلى تعطيل شبه كامل لأوجه الحياة في قطاع غزة، وزيادة معاناة السكان.
ويمتلك العبسي لوحي طاقة شمسية، يستند الأول واقفا على عامود كهرباء، فيما يتكئ الثاني الذي اخترقته شظية، وخلفت به فوهة يزيد طولها عن 30 سنتيمترا، على حامل معدني، وفي ظلّ كل منهما وصل بطارية لشحنها.
إعلانولم يستطع الشاب الغزي شراء جهاز "أنفيرتر" اللازم لشحن البطاريات بطريقة آمنة، وإعادة تحويل تيارها الثابت إلى متردد لتشغيل الأجهزة الكهربائية، لارتفاع سعره الكبير، وشحّه من الأسواق.
ودفعت الحاجة إلى الكهرباء العبسي إلى شراء اللوحين، رغم ما لحق بهما من خراب، بسعر باهظ، بعد أن حرمت إسرائيل قطاع غزة من إمدادات الطاقة بشكل كامل منذ بداية الحرب في السابع من أكتوبر/تشرين الأول 2023.
كما ألحقت إسرائيل دمارا هائلا بشبكات الكهرباء والبنى التحتية المتعلقة بها، وهو ما يجعل إصلاحها -في حال سمحت بذلك عقب انتهاء الحرب- أمرا يحتاج الكثير من الوقت والمال.
ولم تكتفِ إسرائيل بذلك، بل منعت الغزيين من تشغيل البدائل كالمولدات وأجهزة الطاقة الشمسية من خلال قطع إمدادات الوقود وحظر الاستيراد من الخارج.
واشترى العبسي اللوح الواحد بقرابة 3500 شيكل (الدولار: 3.6 شواكل) رغم رداءته الشديدة، علما أن سعر الجديد منه كان لا يتجاوز الألف شيكل قبل الحرب، حسب قوله.
وارتفعت أسعار الألواح والبطاريات وأجهزة الإنفيرتر، بشكل كبير نظرا لندرتها، وتختلف الأثمان حسب قدرتها وجودتها، لكن العثور على ألواح لم تسلم من ندوب الحرب يعد أمرا نادرا.
وبحسب العديد من المواطنين، فإن أسعار اللوح الواحد (غالبا يكون مستعملا وبه آثار القصف) يبدأ من 3 آلاف شيكل، وقد يصل إلى 10 آلاف حسب جودته وقدرته على توليد الطاقة الشمسية.
ويقول الكثير من مالكي ألواح الطاقة التي تتناثر على الأرصفة، والجدران، وأسطح المنازل، إن بعضها لا يعطي سوى 20 أو 30 بالمائة من قدرتها على توليد الكهرباء، بسبب ما تعرضت له من خراب خلال الحرب.
ويستخدم العبسي الكهرباء التي يخزنها في البطاريات لإنارة منزله بواسطة مصابيح "ليد"، دون القدرة على تشغيل أي أجهزة كهربائية أخرى.
إعلانكما أن استفادته من اللوح، خلال فصل الشتاء الحالي، متوسطة، نظرا لقلة ساعات شروق الشمس، وتوالي المنخفضات الجوية.
وتتوقف الاستفادة من ألواح الطاقة الشمسية على توفر البطاريات التي ارتفعت أسعارها ليصل في بعض الأحيان إلى أكثر من 15 ضعف ثمنها الأصلي.
استغل محمود أبو الكاس شروق الشمس بعد يوم من احتجابها خلف السحاب، لتوليد الكهرباء بواسطة لوحين يمتلكهما، فأسندهما إلى بعض الأثاث المستعمل الذي يعرضه للبيع وسط شارع عمر المختار بغزة.
ولم يسلم اللوحان أيضا من آثار القصف الإسرائيلي، حيث تهشم سطحاهما بشكل بالغ، وهو ما يقلل من قدرتهما على توليد الطاقة.
وحسب أبو الكاس، فإن سعر اللوح الواحد "الجديد" من هذا النوع كان لا يتعدى قبل الحرب 350 شيكلا، لكنه قد يصل حاليا إلى 5 آلاف شيكل رغم الخراب الذي لحق به.
ويعاني الشاب الفلسطيني كذلك من ارتفاع سعر البطاريات الكبير، وهو ما يُقلل قدرته على الاستفادة من الألواح، حيث يشير إلى أن سعر البطارية ذات سعة المائة أمبير قد يصل إلى 10 آلاف شيكل.
وتختلف أسعار البطاريات أيضا، بحسب جودتها وسعتها التخزينية من الكهرباء.
ومنذ التوصل لاتفاق وقف إطلاق النار بين إسرائيل وحركة "حماس" نهاية يناير/كانون الثاني الماضي، يأمل الغزيون أن تسمح إسرائيل بإدخال الوقود وألواح الطاقة الشمسية والبطاريات لتوفير بدائل للكهرباء المفقودة للتقليل معاناتهم الكبيرة.
أدى حرمان إسرائيل للسكان من الكهرباء وحاجتهم الماسة لها إلى نشوء ظاهرة مشاريع "نقاط الشحن"، لتمكين المواطنين من استخدام هواتفهم المحمولة وبطاريتهم، معتمدة على الطاقة الشمسية.
إعلانوتنتشر هذه المشاريع، في كافة مناطق قطاع غزة، عبر خيام أو أكشاك، أو "منازل" تعلوها لافتة "نقطة شحن"، حيث يحضر السكان هواتفهم وبطاريتهم لشحنها مقابل أجرة مالية.
وفي يومه الأول لتشغيل نقطة الشحن الخاصة به، يقول محمد زين الدين إن المشروع كلّفه نحو 6 آلاف شيكل، ذهب منهم 5 آلاف شيكل لشراء لوحي طاقة شمسية رغم رداءتها وإصابتها بخدوش وتهشم جراء القصف الإسرائيلي، وتمكّن من تدبّر باقي المتطلبات بمعاونة عائلته.
ويتقاضى زين الدين شيكلا واحدا مقابل شحن الهاتف، و3 شواكل مقابل البطارية.
ورغم المبلغ الكبير الذي اضطر لدفعه، تكلفة لمشروع بسيط، بدا الشاب الفلسطيني متحمسا، آملا أن يعود عليه ببعض المال للإنفاق على أسرته.
استمر زين الدين الذي اضطر لتأجيل افتتاح مشروعه مؤخرا، بسبب منخفضات جوية سريعة، في استقبال زبائنه بترحاب كبير، لكنّ عينيه كانتا تراقبان بقلق قرص الشمس الذي يختفي بين فينة وأخرى، خلف سُحب "آذار".
لجنة حماية المعطيات: هجومات سيبرانية تستهدف مواقع حكومية مغربية