بعد ثلاثة أعوام من البحث.. اختراع كويتي لتقليل استهلاك الطاقة في توليد الكهرباء
بعد ثلاثة أعوام من العمل البحثي، ووسط تداعيات جائحة كوفيد-19، تمكن عمار بهمن، أستاذ الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة والبترول بجامعة الكويت، وناصر الصايغ، الباحث المشارك بمعهد الكويت للأبحاث العلمية، من التوصل إلى اختراع يقلل من استهلاك الطاقة في محطات توليد الكهرباء.
وتدور فكرة الاختراع، الذي تم تسجيله لدى المكتب الأمريكي لبراءات الاختراع التابع لوزارة التجارة الأمريكية، حول ابتكار جهاز قادر على توصيف الحالة الفيزيائية للمعلقات المنتشرة في السوائل النانوية أثناء عملية التدفق الديناميكية. وتكمن أهمية الاختراع في المساهمة بشكل مباشر في تطوير الأنظمة الحرارية المستخدمة في الكويت، كأنظمة توليد الطاقة، وتحلية المياه، من خلال اختبار تلك السوائل الحرارية المتقدمة، قبل طرحها كبديل للسوائل المستخدمة حاليًا.
وعن تجربتهما، يقول «بهمن» في مقابلة عبر البريد الإلكتروني، لـ«الفنار للإعلام»: «كنا نستغل فترة الحظر الجزئي والكلي بالكويت، بسبب تداعيات كوفيد-19، في تنظيم لقاءات افتراضية عبر الإنترنت، لمناقشة المشكلات البحثية، ومن خلال الحديث العلمي والنقدي استطعنا إيجاد حلول علمية».
«الاستفادة الفعلية من الاختراع تتمثل في توظيفه داخل محطات توليد الكهرباء، ومحطات تحلية المياه، لتطوير هذه المحطات بشكل كبير، ورفع كفاءاتها، من خلال تقليل الوقود المستخدم بشكل كبير، ورفع كفاءة المحطات، بما يوفر من استهلاك الطاقة الكهربائية».
ناصر الصايغ، الباحث المشارك بمعهد الكويت للأبحاث العلمية.
عبر الانتقال من مرحلة إلى أخرى في العملية البحثية للاختراع، تعرض الباحثان إلى محاور عدة، من خلال المناقشة العلمية والحوار، بما يشمله من: توضيح المشكلة، ومناقشة الحلول المثلى، والكتابة والرسومات التوضيحية، ثم الخطوة الأخيرة وهي إرسال براءة الاختراع، أو البحث العلمي للتحكيم، كما يقول «بهمن»، الحاصل، في العام 2018، على درجة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية من جامعة بيردو الأمريكية (Purdue University).
ويعزو الباحث الكويتي عمله على هذا الاختراع، إلى الرغبة في إيجاد حلول لمشكلات مشتركة بين تخصصات ومجالات مختلفة، وذلك من خلال مشاركة الخبرات المختلفة في التخصصات الدقيقة للهندسة الميكانيكية.
اقرأ أيضًا: (الكويت تتخذ خطوات عملية لتعزيز استخدام الطاقة الشمسية).
ويوضح أن الاختراع يقوم على بيان الفائدة العلمية والعملية لاستخدام مواد نانوية صلبة صغيرة جدًا، وخلطها مع الموائع والسوائل، في رفع كفاءة عمليات التبريد، نظرًا لكون المواد الصلبة لها خواص حرارية عالية مقارنة بالسوائل التقليدية. ويشير إلى أن الابتكار الجديد يقدم حلًا للمشكلة التي تواجه السوائل النانوية، وهذه المشكلة، باختصار، تتمثل في ترسبها أسفل السائل الذي تضاف إليه بعد فترة من الزمن، نظرًا لصلابتها، الأمر الذي ينتهي بهذه السوائل إلى فقد خواصها.
الفائدة العملية للاختراع
ولذلك، فإن الاختراع الجديد يقوم بحساب نسبة فقدان السائل النانوي لخواصه الحرارية، والزمن الذي يحتاجه السائل النانوي حتى تحدث عملية الترسيب له بشكل تام. ولتوضيح أهمية تلك العملية للقطاع البحثي والصناعي، يقول إن هذه الحسابات مهمة جدًا للباحثين، والشركات، وصناع القرار لمعرفة مدى استدامة أجهزة توليد وحفظ الطاقة عند استخدامها مع السوائل النانوية.
كما يشير «بهمن» إلى وجود خطط لتوظيف نتائج البحث في القطاع الصناعي بالكويت، من خلال التعاون مع مكتب براءات الاختراع بجامعة الكويت، حيث يتم التواصل مع القطاع الخاص لعرض براءة الاختراع والأفكار التي يقدمها للمجتمع الصناعي.
من جانبه، يقول ناصر الصايغ، الباحث العلمي المشارك في معهد الكويت للأبحاث العلمية، في مقابلة عبر البريد الإلكتروني، لـ«الفنار للإعلام»، إن الاستفادة الفعلية من الاختراع تتمثل في توظيفه داخل محطات توليد الكهرباء، ومحطات تحلية المياه، لأنها تعتمد على نقل الحرارة، حيث يتم إدخال مثل هذه السوائل النانوية، لتطوير هذه المحطات بشكل كبير، ورفع كفاءاتها، من خلال تقليل الوقود المستخدم بشكل كبير، ورفع كفاءة المحطات، بما يوفر من استهلاك الطاقة الكهربائية.
«العملية البحثية تحتاج إلى تركيز كبير وجهد ووقت من الباحث، وكذلك بيئة مستقرة للقائمين بالبحث العلمي، وهذا لا يتم إلا حين يتوفر الدعم المالي الوافر، وفي وضع عام مستقر أمنيًا، واجتماعيًا».
عمار بهمن، أستاذ الهندسة الميكانيكية بكلية الهندسة والبترول – جامعة الكويت
ويضيف أن ابتكار جهاز قادر على توصيف الحالة الفيزيائية للمعلقات المنتشرة في السوائل النانوية، من شأنه تطوير الأنظمة الحرارية المستخدمة في الكويت، مشيرًا إلى أن الأنظمة الحرارية الحالية تواجه الكثير من التحديات من حيث الكفاءة التشغيلية، والاستهلاك العالي للوقود.
بيئة العمل البحثي في العالم العربي
في السياق نفسه، يطمح عمار بهمن إلى إنشاء مركز للطاقة يتبع جامعة الكويت، بحيث يجري هذا المركز الأبحاث العلمية والتجريبية، ويقدم الاستشارات للقطاعين الحكومي والخاص، كما يوفر فرصًا تدريبية على مستوى الطلبة، والفنيين، والمهندسين المتخصصين.
أعجبتك القصة؟ اشترك مجاناً في نشرتنا البريدية للحصول على المزيد من القصص.
وينادي الأكاديمي الكويتي بضرورة تشجيع الباحثين على الابتكارات، من خلال توفير البيئة البحثية المناسبة، والمصادر المعرفية والبشرية كأساس للبحث العلمي. كما يطالب «بهمن» بإدراج النقد العلمي في المناهج الدراسية بشكل أكبر، إلى جانب تجديد طرح المشكلات العلمية لإيجاد حلول مبتكرة جديدة، والذي يمكن أن يتم من خلال البرامج العلمية المشتركة مع الجامعات العالمية، وبرامج التبادل الطلابي.
وحول الأوضاع العربية، ومدى ملائمتها للبحث العلمي، يرى عمار بهمن أن تلك الأوضاع «غير محفزة للبحث العلمي؛ لأن العملية البحثية تحتاج إلى تركيز كبير وجهد ووقت من الباحث، وكذلك بيئة مستقرة للقائمين بالبحث العلمي، وهذا لا يتم إلا حين يتوفر الدعم المالي الوافر، وفي وضع عام مستقر أمنيًا، واجتماعيًا».
وبدوره، يقول «الصايغ» إنهما يسعيان لتأسيس شركة لتسويق اختراعاتهما، وتحويلها إلى منتجات عملية وبيعها، مشيرًا إلى وجود توجه بأن تكون براءات الاختراع في شكل منتجات يمكن تسويقها، وبما يخدم شريحة كبيرة من الناس.
اقرأ أيضًا:
ابحث عن أحدث المنح الدراسية عبر موقعنا من هنا، وشاركنا النقاش عبر مجموعتنا على «فيسبوك» من هنا، وللمزيد من المنح، والقصص، والأخبار، سارع بالاشتراك في نشرتنا البريدية.
