تصاميم مبتكرة لحل مشاكل بيئية محلية قدمها 18 فريقاً من طلاب جامعات عربية وأجنبية
تشجيع طلاب الجامعات على تصميم مشاريع لحل المشاكل البيئية المحلية كان هدف مسابقة التصميم البيئي لسنة 2004 التي نظمتها كلية الهندسة في جامعة الامارات العربية المتحدة في مدينة العين من 2 الى 5 أيار (مايو) الماضي.
شارك في المسابقة، التي تجرى كل سنتين، 18 فريقاً من 8 بلدان، عرضت حلولاً عملية وقليلة الكلفة لمشاكل بيئية ضاغطة. وشملت المواضيع التي عالجتها: تصميم محطة امتزاز حيوي (biosorption) لازالة المعادن الثقيلة من المياه المبتذلة باستعمال سعف النخيل (الجريد)، تصميم محطة هضم لاهوائي للنفايات البلدية لتوليد الطاقة وانتاج السماد، انتاج الكربون المنشَّط من الاسفلت لازالة المواد الخطرة من الملوثات، تطهير التربة من الآفات بتعريضها لأشعة الشمس المفرطة، نزع النويدات المشعة (radionuclides) والمركبات المكلورة من الحمأة الملوَّثة، تنظيف تربة المواقع الصناعية الملوثة بالهيدروكربونات، إزالة الغازات الحامضة من الانبعاثات الصناعية، ادارة المياه المالحة الناتجة عن عمليات التحلية.
تم تنظيم المسابقة برعاية الشيخ نهيان مبارك آل نهيان، وزير التعليم العالي والبحث العلمي ورئيس جامعة الامارات، الذي تفقد منصات العرض الخاصة بالفرق الطلابية واطلع على ابتكاراتها. وقال الدكتور محمد المرزوقي، عميد الكلية المساعد للبحث العلمي ورئيس لجنة المسابقة، ان أهم ما تميزت به هذه المسابقة الثالثة للتصميم البيئي مشاركة أربعة فرق من طالبات الهندسة في جامعة الامارات، أدَّين عملاً جدياً لحل مشاكل بيئية ملحَّة محلياً. ورأى أن المسابقة سيكون لها دور ايجابي في مواجهة بعض القضايا البيئية الضاغطة في الامارات وفي المنطقة، مضيفاً أن "القصد من هذه المشاريع التصميمية أن يكون لها أثر ايجابي على العلاقات بين الطلاب والقطاع الصناعي والمجتمع المحلي والجهات الراعية للحدث، إذ انها تعالج قضايا تقنية وقانونية واقتصادية وصحية وبيئية".
دافعت الفرق الـ18 عن ابتكاراتها أمام لجنة تحكيم متعددة الجنسيات مؤلفة من 9 خبراء. وقد أتت خمسة فرق من جامعة الامارات، وستة من الجامعة الاردنية للعلوم والتكنولوجيا وجامعة موته في الاردن، وفريق من جامعة شيراز في ايران، وفريقان من جامعة السلطان قابوس في عُمان، وفريق من جامعة هواري بومدين للعلوم والتكنولوجيا في الجزائر، وفريق من الجامعة الاسلامية في غزة لم يستطع الحضور بسبب قيود فرضها جيش الاحتلال الاسرائيلي، وفريق من جامعة ولاية أوريغون الأميركية، وفريق من جامعة غرب اونتاريو في كندا.
قدم كل من الفرق المشاركة تقريراً مكتوباً عن المشروع، وعرضاً شفهياً مدعوماً بوسائل ايضاح سمعية بصرية، وعرضاً لنموذج مصغر شغال، ولوحة عرض.
بعض المشاريع استوفت معايير التطبيق في وضع حقيقي، وكانت أيضاً مجدية اقتصادياً وعملية ولها حسنات بالمقارنة مع الممارسات الراهنة. هنا عرض موجز لمجموعة منها.
مشاريع عامَّة
حصد فريق من جامعة الامارات، يتكون من طالبتين، الجائزة الأولى لمسابقة التصميم البيئي لسنة 2004. وقد عملتا على تصميم محطة امتزاز حيوي لازالة ايونات الرصاص ومعادن ثقيلة أخرى من المياه المبتذلة باستعمال سعف النخيل (الجريد) الجافة المتوافرة محلياً. هذه التكنولوجيا الخلاقة يمكن أن تحقق فوائد اقتصادية وبيئية. فالسعف المشذبة الجافة، الناتجة عن أكثر من خمسة ملايين نخلة في الامارات والتي ترمى حالياً كنفايات بلدية، يمكن استعمالها كعامل امتزاز حيوي. بهذا النظام الجديد يمكن أن تصبح كلفة تنقية المياه المبتذلة 1,1 درهم فقط (نحو 0,3 دولار) لكل متر مكعب في محطة قدرتها 10 أمتار مكعبة في الساعة. وهذا أرخص من الطرق الأخرى لمعالجة المياه المبتذلة، بما في ذلك التبادل الأيوني. وهي أيضاً طريقة عملية وبسيطة وسهلة التدبير باستخدام أيد عاملة محلية، ويمكن أن تستوفي المقاييس البيئية في البلاد.
وطوَّر فريق من الجامعة الاردنية للعلوم والتكنولوجيا عمليات الانحلال الضوئي لصبغتي المثيلين الزرقاء والمثيل الحمراء بواسطة الأشعة فوق البنفسجية بوجود بيروكسيد الهيدروجين والاسيتون. وهذه العملية فعالة في معالجة المياه المبتذلة المصرَّفة من صناعة المنسوجات، وتتيح اعادة استعمال المياه المعالجة. وقد ثبتت فعالية الجهاز المصغر الذي عرضه الفريق في تنقية المياه المبتذلة. ويظهر التحليل الاقتصادي أن هذه المعالجة للمياه الملوَّنة منافسة لعمليات المعالجة الغشائية، بل متفوقة عليها الى حد ما. وحصل الفريق على جائزة أفضل تقرير مكتوب.
فريق جامعة غرب اونتاريو في كندا صمم محطة تجريبية لهضم النفايات البلدية لاهوائياً تصل قدرتها الى طنين في اليوم. وهو يسعى الى دراسة آثار جميع المتغيرات اللازمة لرفع مستوى المحطات التجارية التي تعتمد هذه المعالجة. ويمكن استعمال المحطة التجريبية لايجاد أفضل الظروف التشغيلية لأي موقع ولأنواع النفايات المعنية. وهي تحسّن إنتاج المواد المفيدة، مثل السماد العضوي (الكومبوست) للاستعمال الزراعي والغاز الحيوي كمصدر للطاقة المتجددة. ولا تصدر عنها ملوثات. ويعاد تدوير السائل الناتج عن المعالجة ضمن العملية. ويتم فرز المواد الصالحة لاعادة التدوير قبل المعالجة. وقد حصل الفريق على جائزة الاختيار المميز للجنة التحكيم.
ستة طلاب من جامعة السلطان قابوس بنوا جهازاً لتبريد المياه الساخنة التي تصرف في البحر، لاجتناب التلوث الحراري للمياه. فتخفيض حرارة المياه الساخنة المصرفة من محطات الطاقة والتحلية، بمقدار خمس درجات مئوية، يضمن أن كمية الاوكسيجين المذاب في مياه البحر عند موقع المصب تبقى عالية، مما ينعكس ايجاباً على الحياة البحرية. والجهاز العملي المصغر الذي بناه الفريق مكنه من توضيح النظرية التي يمكن تطبيقها في أي مكان من العالم. وقد حصل هذا الفريق على جائزة أفضل عرض شفهي للعملية الحقيقية.
وعرضت سبع طالبات من جامعة الامارات تكنولوجيا لتطهير التربة بتعريضها لأشعة الشمس المفرطة، كبديل للمثيل برومايد الذي يطلق أبخرة سامة ويعتبر مادة مستنزفة لطبقة الأوزون. وقد أوضح الفريق فعالية تغطية سطح التربة بصفائح من النايلون وبلوغ حرارة مرتفعة تصل الى 73 درجة مئوية حتى على عمق 10 سنتيمترات، مما يمنع بذور الاعشاب الضارة من التفريخ، وذلك بالتعريض لأشعة الشمس المفرطة لفترة تقل عن 20 يوماً. هذه التقنية البسيطة قادرة على استبعاد استعمال الكيماويات السامة مثل المثيل برومايد ومبيدات الأعشاب، وتساهم بالتالي في الحفاظ على سلامة الناس والبيئة. وهي أسلم وأرخص من ممارسات أخرى لاستئصال الأعشاب الضارة.
مشاريع مهمات محددة
شارك أحد عشر فريقاً بمشاريع في فئة المهمات المحددة ضمن ثلاثة مجالات هي: معالجة الغاز الحامض، ومعالجة الاتربة الملوثة بالهيدروكربونات، وادارة المياه الشديدة الملوحة.
طرقت موضوع معالجة الغاز الحامض ثلاثة فرق طالبية من جامعة ولاية اوريغون وجامعة موته في الأردن وجامعة الامارات. وعرضت عمليات خلاقة وقليلة الكلفة لاستئصال غاز كبريتيد الهيدروجين (H2S) من انبعاثات عمليات المعالجة الصناعية.
ويشكل تلوث الأتربة بالهيدروكربونات قرب خزانات محطات تكرير النفط أو محطات تعبئة الوقود هماً بيئياً لكثير من البلدان، وقد يؤدي الى تلوث خطير للمياه الجوفية. والهيدروكربونات هي أنواع من الزيوت والوقود المتعلقة بصناعة البترول. وعندما تراق في الطبيعة تعتبر نفايات خطرة تؤثر على البيئة. ستة فرق طالبية، أحدها من الامارات واثنان من جامعة شيراز في ايران وواحد من جامعة هواري بومدين للعلوم والتكنولوجيا في الجزائر وواحد من جامعة موته في الأردن وواحد من جامعة ولاية اوريغون، طورت اجراءات ملائمة لمعالجة الأتربة الملوثة بالزيوت وقد حصل فريق جامعة الامارات، المؤلف من خمس طالبات، على الجائزة الأولى لأفضل جهاز مصغر لتنظيف التربة الملوثة بالزيوت.
تحلية مياه البحر هي المصدر الرئيسي للمياه العذبة في منطقة الخليج وبلدان قاحلة أخرى. والمشكلة البيئية الرئيسية التي تطرحها هي تصريف المياه الشديدة الملوحة الناتجة عنها، والتي تحتوي على أملاح فائقة التركيز ومعادن ثقيلة تؤثر على الحياة البحرية في موقع المصب. وقد عالج هذه المسألة فريقان طالبيان، أحدهما من جامعة السلطان قابوس في عمان والآخر من جامعة موته في الأردن. وحصل الفريق العماني على الجائزة الأولى في هذه المهمة المحددة.