تقنية مبتكرة لتحويل مخلفات الدواجن إلى مادة متجددة

شركة ناشئة في «كاوست» تفوز بمليون دولار

التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي
التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي
TT

تقنية مبتكرة لتحويل مخلفات الدواجن إلى مادة متجددة

التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي
التقنية تعمل على تحويل المخلفات إلى فحم حيوي

حصلت شركة «بوليمرون» على جائزة «الريادة الشاملة لتحدي الاستدامة»، التي تبلغ قيمتها مليون دولار.
و«بوليمرون» هي شركة ناشئة تخرجت في برنامج مسرعة الأعمال الناشئة (تقدّم) في عام 2020 الذي تنظمه جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) في السعودية.
وكان وزير البيئة والمياه والزراعة السعودي المهندس عبد الرحمن بن عبد المحسن الفضلي، قد منح الشركة تلك الجائزة خلال احتفال أُقيم في الرياض في مارس (آذار) 2022.
جدير بالذكر أن شركة التنمية الغذائية، وهي شركة سعودية متخصصة في تربية وتوريد الدواجن، أطلقت التحدي كجزء من خطة استراتيجية تسعى لتعزيز دور الشركة الريادي من خلال تقديم حلول مبتكرة للتنمية المستدامة بما يتناغم مع رؤية المملكة 2030.
يقول ذو الفقار حمداني، الرئيس التنفيذي لشركة التنمية الغذائية: «نحن نفخر بالدور الذي نلعبه في تعزيز مسيرة الابتكار في المملكة نحو التميز في تربية الدواجن». يأتي كل ذلك تزامناً مع خطة توسعية طموحة لقطاع الدجاج اللاحم والخدمات المساندة في السعودية، وذلك بالتعاون مع الجهات ذات العلاقة؛ بهدف رفع نسبة الاكتفاء الذاتي من لحوم الدواجن إلى 80 في المائة بحلول عام 2025 كمرحلة أولى لتحقيق الأمن الغذائي.


الدكتورة نور الزوري

تُعد مخلفات الحيوانات مصدراً رئيساً للغازات الضارة، ومسببات الأمراض، والروائح الضارة. ويخفف التخلص منها بشكل آمن كثيراً من إنتاج هذه الملوثات، ويعمل على حماية البيئة، كما يمكن استخدامها في صناعة الغاز الحيوي، أو السماد العضوي؛ المفيد جداً لزيادة أرباح المحاصيل، واستدامتها.
ارتكز التحدي على تقديم مقترحات ببعض الحلول التي ستساعد في معالجة مخلفات مزارع الدواجن بطريقة فعالة وآمنة من حيث التكلفة ومجدية على الصعيد التجاري؛ بهدف إحداث تأثير إيجابي على الشركة، والمجتمع البيئي السعودي، وصولاً إلى النظام البيئي العالمي.
وتم تقديم 93 مقترحاً، اختير 5 منها في القائمة القصيرة وتأهلت لنهائيات التحدي، وهي شركتان سعوديتان وواحدة صينية وواحدة من كوريا الجنوبية، والأخرى أميركية.
وحصلت شركة «بوليمرون» على الجائزة الكبرى، لابتكارها تقنية بإمكانها صنع مواد مركبة صديقة للبيئة وقابلة للتحلل عن طريق تحويل المخلفات إلى فحم حيوي، وهو منتج ثانوي مصنوع من نفايات نخيل التمر.
وبالتالي ستعالج هذه المادة المبتكرة كلاً من التلوث الناتج عن استخدام البلاستيك ومخلفات الدواجن، كما أنها ستُثري جودة التربة، مما سيسهم في تحقيق هدف الشركة في تقليل بصمتها الكربونية (تحقيق الحياد الكربوني).
والفحم الحيوي هو عبارة عن مادة صلبة يتم الحصول عليها من تحويل حراري - كيميائي للكتلة الحيوية في بيئة محدودة أو عديمة الأكسجين ويكون له ثبات أكبر من الكتلة الحيوية غير المفحمة. ويمكن أن يستخدم الفحم الحيوي مباشرة أو كمكون ضمن منتج تم خلطه وتكون له فوائد عديدة وتطبيقات متعددة لتحسين التربة.
وبمساعدة النظام البيئي لريادة الأعمال في مجمع الأبحاث والتقنية في «كاوست»، والتي تتخذ منه الشركة مقراً لها، أصبحت «بوليمرون» شركة مكتملة ذات ثقل عالمي، حيث تنتج في الوقت الحالي مواد بوليمرية قابلة للتحلل بنسبة 100 بالمائة عن طريق استخدام النفايات العضوية الناتجة عن صناعة التمور، مما يعمل على تقليل التلوث البلاستيكي ويسهم في حماية البيئة.
وتشير التوقعات في أسواق الشرق الأوسط إلى أن تكون لحوم الدواجن واحد من أكثر الخيارات المفضلة بين المستهلكين؛ بسبب تناول البروتينات بانتظام والمنتجات المتاحة بسهولة.
تقول نور الزوري، خريجة «كاوست» وعضو مؤسس لشركة «بوليمرون»: «يعدّ الحصول على هذا الاعتراف بمثابة تحفيز كبير لنا، فلقد أعطانا دفعة للأمام لنطرح مشروعنا في الأسواق، ونقوم بزيادة الوعي في المملكة حول النفايات البلاستيكية، وكيف يمكن للحلول الحيوية أن تسهم في تحوّل اقتصاد بلد كامل إلى الاقتصاد الدائري».


مقالات ذات صلة

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

علوم النموذج تم تطويره باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء ينتجون «نموذج جنين بشري» في المختبر

أنتجت مجموعة من العلماء هيكلاً يشبه إلى حد كبير الجنين البشري، وذلك في المختبر، دون استخدام حيوانات منوية أو بويضات.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم الهياكل الشبيهة بالأجنة البشرية تم إنشاؤها في المختبر باستخدام الخلايا الجذعية (أرشيف - رويترز)

علماء يطورون «نماذج أجنة بشرية» في المختبر

قال فريق من الباحثين في الولايات المتحدة والمملكة المتحدة إنهم ابتكروا أول هياكل صناعية في العالم شبيهة بالأجنة البشرية باستخدام الخلايا الجذعية.

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

علماء يتمكنون من جمع حمض نووي بشري من الهواء والرمال والمياه

تمكنت مجموعة من العلماء من جمع وتحليل الحمض النووي البشري من الهواء في غرفة مزدحمة ومن آثار الأقدام على رمال الشواطئ ومياه المحيطات والأنهار.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
علوم صورة لنموذج يمثل إنسان «نياندرتال» معروضاً في «المتحف الوطني لعصور ما قبل التاريخ» بفرنسا (أ.ف.ب)

دراسة: شكل أنف البشر حالياً تأثر بجينات إنسان «نياندرتال»

أظهرت دراسة جديدة أن شكل أنف الإنسان الحديث قد يكون تأثر جزئياً بالجينات الموروثة من إنسان «نياندرتال».

«الشرق الأوسط» (لندن)
علوم دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

دراسة تطرح نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات

توصلت دراسة جديدة إلى نظرية جديدة بشأن كيفية نشأة القارات على كوكب الأرض مشيرة إلى أن نظرية «تبلور العقيق المعدني» الشهيرة تعتبر تفسيراً بعيد الاحتمال للغاية.

«الشرق الأوسط» (لندن)

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
TT

ألياف طبيعية تعزز كفاءة تقنيات تحلية المياه بتكلفة منخفضة

الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)
الألياف الطبيعية المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية تُعتبر بديلاً منخفض التكلفة وقابلًا للتحلل الحيوي (الدكتور محمد عجيزة)

تُشكل ندرة المياه العذبة تحدياً عالمياً زائداً، خصوصاً في المناطق الجافة التي تشهد استنزافاً سريعاً لمواردها المحدودة. كما يزيد النمو السكاني والتطور الاقتصادي من حدة المشكلة، حيث يرفعان الطلب على المياه لأغراض الشرب والزراعة والصناعة؛ مما يهدد الصحة العامة والأمن الغذائي.

وتعتمد الطرق التقليدية لتحلية المياه على الطاقة بشكل مكثف ولها آثار بيئية سلبية، بينما تعد تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية حلاً واعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي، حيث تستفيد من الطاقة الشمسية المتجددة. وعلى الرغم من أن أنظمة «المقطرات» الشمسية لتحلية المياه تعد طريقة مستدامة، فإنها تواجه تحديات مثل الكفاءة المنخفضة التي تتراوح بين 30 و40 في المائة، ومعدلات إنتاج منخفضة للمياه العذبة، بالإضافة إلى التلوث البيئي الناجم عن استخدام مواد تقليدية، مثل المواد ذات التغير الطوري.

ألياف طبيعية

واستعرضت دراسة مرجعية أجراها باحثون مصريون، إمكانية استخدام الألياف الطبيعية بوصفها وسيلة مستدامة لتعزيز أداء الأنظمة الشمسية لتحلية المياه. وتتميز الألياف الطبيعية، المستخلصة من مصادر نباتية وحيوانية متاحة في المناطق النائية، بكونها بديلاً منخفض التكلفة، وقابلة للتحلل الحيوي، ومتعددة الاستخدامات.

ووفق النتائج المنشورة بعدد نوفمبر (تشرين الثاني) بدورية (Solar Energy)، يمكن للألياف الطبيعية مثل القطن، وقش الأرز، وألياف شجرة الموز، ونبات السيزال، وقش الخيزران، تحسين الأداء من خلال توفير الهيكل المسامي من أجل ترشيح المياه، وإزالة الشوائب، وتعزيز نقل الحرارة.

يقول الدكتور محمد عجيزة، الباحث الرئيسي للدراسة بقسم الهندسة الميكانيكية في جامعة كفر الشيخ، إن الألياف الطبيعية توفر حلاً مستداماً لتحسين كفاءة تحلية المياه بالطاقة الشمسية مع تقليل الأثر البيئي، لأنها تتميز بالتحلل البيولوجي، ما يجعلها خياراً جذاباً لتعزيز كفاءة الأنظمة الشمسية في المناطق التي تفتقر إلى الموارد.

وأضاف لـ«الشرق الأوسط» أن الألياف الطبيعية توفر امتصاصاً عالياً للإشعاع الشمسي؛ مما يُحسّن الاحتفاظ بالحرارة ويزيد معدلات التبخر، كما تعزز الكفاءة الحرارية والعزل وتقلل الفاقد الحراري؛ مما يزيد من كفاءة التكثيف بفضل مساحتها السطحية الكبيرة، فيما تُسهّل خصائصها نقل المقطر الشمسي، وتوزيعه في المناطق النائية، حيث تقلل من الوزن الإجمالي له.

تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية تعد حلا ًواعداً لمعالجة ندرة المياه والعمل المناخي (جامعة واترلو)

تقييم الأداء

أثبتت الدراسة أن الألياف الطبيعية تتمتع بقدرة استثنائية على امتصاص المياه تصل إلى 234 في المائة، بالإضافة إلى خصائصها الحرارية المميزة؛ مما يتيح استخدامها بوصفها مواد عازلة أو ممتصة أو موصلة للحرارة في الأنظمة الشمسية. ويسهم ذلك في تحسين عمليات التبخير والتكثيف. وتعمل هذه الألياف على تعزيز نقل الحرارة وتقليل فقد الطاقة؛ مما يؤدي إلى تحسين الكفاءة بنسبة 15 في المائة. كما وجد الباحثون أن هذه الألياف أثبتت قدرتها على زيادة إنتاجية المياه العذبة بشكل ملحوظ، حيث حققت زيادة تصل إلى 123.5 في المائة مع قشور الجوز الأسود، و126.67 في المائة مع مزيج من ألياف النباتات التي تنمو في البرك والمستنقعات وألياف السيزال.

وبالمقارنة مع المقطرات التقليدية، حققت بعض الألياف زيادة ملحوظة في إنتاج المياه العذبة، مثل نشارة الخشب وقش الأرز (62 في المائة)، واللوف الأسود (77.62 في المائة)، وألياف السيزال (102.7 في المائة)، والقماش القطني (53.12 في المائة)، وألياف النخيل (44.50 في المائة)، وألياف الكتان (39.6 في المائة).

وحددت الدراسة أبرز مميزات التوسع في استخدام الألياف الطبيعية في تقنيات تحلية المياه بالطاقة الشمسية، مثل وفرة الموارد الشمسية والمساحات الواسعة لتركيب الأنظمة، بالإضافة لكون الألياف خياراً مستداماً. كما تدعم زيادة استنزاف الموارد المائية العالمية، ونمو السكان، وزيادة الوعي بتغير المناخ الحاجة الملحة لهذه التكنولوجيا.

في المقابل، أشار الباحثون إلى تحديات تواجه هذه التقنيات، منها قلة الاستثمارات في الطاقة المتجددة، والوعي المحدود بفوائد أنظمة التحلية الشمسية، بالإضافة إلى قلة الانتشار والعوائق التجارية مقارنة بالتقنيات التقليدية، والاختلافات في سياسات الطاقة بين الدول، ما يؤثر على إمكانية توسيع نطاق استخدامها.

وأوصى الباحثون بإجراء مزيد من الأبحاث لتحسين تركيبات الألياف الطبيعية، واستكشاف بدائل قابلة للتحلل الحيوي لتقليل الأثر البيئي. وأكدوا أهمية إجراء تقييمات شاملة لتقنيات التحلية الشمسية لتحقيق أقصى تأثير ممكن وتلبية الاحتياجات الزائدة للمياه بشكل مستدام؛ مما يسهم في دعم الأمن المائي، وتعزيز القدرة على التكيف مع التغيرات المناخية.