الغاز الحيوي يحول مخلفات السفن إلى وقود.. تقنية يبتكرها طلاب مصريون
داليا الهمشري
يشهد الغاز الحيوي اهتمامًا متزايدًا بوصفه أحد أبرز مصادر الطاقة المتجددة القادرة على دعم جهود إزالة الكربون في قطاعات يصعب خفض انبعاثاتها، وفي مقدمتها النقل البحري، الذي يستهلك كميات ضخمة من الوقود الأحفوري، ويُعدّ من أكبر مصادر الانبعاثات عالميًا.
ويعتمد إنتاج الغاز الحيوي على معالجة المخلفات العضوية عبر تقنية الهضم اللاهوائي، مما يحقق هدفين في آن واحد؛ الأول التخلص الآمن من النفايات، والثاني إنتاج وقود منخفض الانبعاثات يمكن الاستفادة منه في تشغيل المحركات وتوليد الطاقة.
وفي هذا الإطار، قدّم طلاب الفرقة الرابعة في قسم تكنولوجيا تشغيل وصيانة السفن بكلّية تكنولوجيا الصناعة والطاقة التابعة لجامعة شرق بورسعيد التكنولوجية (السلام) مشروع تخرج بعنوان "إنتاج الغاز الحيوي بتقنية الهضم اللاهوائي لمخلفات السفن واستعماله في تشغيل المحركات البحرية"، في محاولة لتقديم حل عملي يجمع بين إدارة المخلفات وإنتاج الطاقة النظيفة داخل السفن.
وجاء المشروع -الذي اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)- بإشراف رئيس قسم هندسة القوى الميكانيكية في كلية الهندسة بجامعة بورسعيد الأستاذ الدكتور إبراهيم عبد الرحمن، ومدير مركز ضمان الجودة والاعتماد ومدير المكتب الفني لرئيس جامعة شرق بورسعيد التكنولوجية الدكتور صبري موسى عبد العزيز، والمدرس بكلية الهندسة بجامعة بورسعيد الدكتور ياسر السيد.
إنتاج الغاز الحيوي
استند المشروع إلى تحويل المخلّفات الغذائية والعضوية الناتجة على متن السفن إلى غاز حيوي باستعمال تقنية الهضم اللاهوائي، ثم استعماله إلى جانب وقود الديزل في تشغيل المحركات البحرية عبر نظام الوقود المزدوج (Dual Fuel).
ويستهدف التوجه تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري، وخفض الانبعاثات الكربونية، وتحسين كفاءة إدارة المخلفات داخل السفن، بما يتماشى مع توجهات المنظمة البحرية الدولية الرامية إلى خفض الانبعاثات وتحقيق الاستدامة في قطاع النقل البحري.
وأوضح أحد المشرفين على المشروع، الدكتور صبري موسى عبد العزيز -في تصريحات إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن النظام المقترح يجمع بين الإدارة الذكية للمخلفات وإنتاج الطاقة المتجددة في منظومة واحدة، إذ تُستغَل المخلّفات العضوية بدلًا من التخلص منها، لتتحول إلى مصدر وقود يمكن استعماله مباشرة في تشغيل المحركات البحرية.
ويسهم المشروع في تقليل استهلاك الديزل، وخفض تكاليف التشغيل، والحدّ من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون وأكاسيد النيتروجين والجسيمات الدقيقة، بما يعزز كفاءة السفن ويرفع قدرتها على الالتزام بالمعايير البيئية الحديثة.
تحويل مخلّفات السفن إلى وقود
اعتمد مشروع تحويل مخلّفات السفن إلى وقود على تصميم وتشغيل وحدة للهضم اللاهوائي لإنتاج الغاز الحيوي، مع استعمال منظومة متكاملة من أجهزة القياس لمراقبة درجة الحرارة، وقيمة الأس الهيدروجيني (pH)، ومعدل إنتاج الغاز، ونسبة غاز الميثان.
وأجرى الفريق مقارنة بين أداء النظام في ظروف التشغيل المعززة للحرارة (Thermophilic) والظروف المعتدلة (Mesophilic)، بهدف تحديد أفضل الظروف التشغيلية لتحقيق أعلى إنتاجية.
وفي الجانب التطبيقي، طوّر الباحثون نموذجًا رياضيًا لمحاكاة أداء محرك بحري يعمل بنظام الوقود المزدوج باستعمال برنامج "ماتلاب/سيميولينك" (MATLAB/Simulink)، لتقييم تأثير الغاز الحيوي في استهلاك الوقود والانبعاثات وكفاءة التشغيل.
وأكد الدكتور صبري موسى عبد العزيز -في تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن التقنية المقترحة تمتلك فرصًا واسعة للتطبيق في سفن الركاب، وسفن الشحن، وسفن الصيد، والسفن السياحية، ولا سيما التي تنتج كميات كبيرة من المخلفات العضوية خلال رحلاتها.
ويمكن دمج النظام داخل الموانئ والمنشآت البحرية لتحويل المخلّفات إلى مصدر للطاقة، بما يدعم مفهوم الاقتصاد الدائري، ويخفض تكاليف الوقود والتخلص من النفايات، مع تحسين الكفاءة التشغيلية وتقليل الأثر البيئي.
كما يعكس المشروع مفهوم الاستدامة من خلال تحويل النفايات إلى مورد اقتصادي لإنتاج الطاقة، وتحسين كفاءة استعمال الموارد، وتقليل الفاقد، إلى جانب دعم أهداف التنمية المستدامة وتعزيز الاقتصاد الدائري في قطاع النقل البحري.
وخلص فريق المشروع إلى أن النتائج أثبتت إمكان دمج الغاز الحيوي بوقود الديزل لتشغيل المحركات البحرية، مع تقليل استهلاك الوقود التقليدي وخفض الانبعاثات الكربونية، دون التأثير في كفاءة التشغيل، وهو ما يعزز فرص تطبيق هذه التقنية مستقبلًا في دعم التحول نحو صناعة بحرية أكثر استدامة.
موضوعات متعلقة..
- إنتاج الغاز الحيوي في المنطقة العربية.. 7 دول تقود قاطرة المشروعات
- دراسة توصي بتعميم وحدات الغاز الحيوي الصغيرة في الريف المصري
- تحويل الغاز الحيوي إلى كهرباء نظيفة.. تقنية جديدة تقلب المعادلة
اقرأ أيضًا..
- لماذا خفّضت أرامكو أسعار النفط السعودي في أغسطس؟ أنس الحجي يجيب
- ملف خاص عن أسواق الغاز المسال العربية والعالمية
- بيانات حصرية عن المناجم في الدول العربية
