نجاح باحثي معهد بحوث الإلكترونيات في ابتكار أجهزة صناعية تساهم في دعم الاقتصاد الوطني
تاريخ النشر: 11th, August 2023 GMT
كتب- عمر كامل:
أكد أيمن عاشور وزير التعليم العالي والبحث العلمي على أهمية ربط المنتج البحثي بالصناعة، وتوجيه الأبحاث العلمية لخدمة المجتمع، ومواجهة التحديات التى تواجه النمو الاقتصادى، 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 فى 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 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 قضاءًا نهائيًا.
وأشارت شيرين عبد القادر إلى نجاح المعهد في صنع جهاز لتوفير الطاقة بالذكاء الاصطناعي، لفريق العمل المكون من أمير يس حسن الباحث بقسم الطاقة العالية وتحويل الطاقة بالمعهد، طه أحمد عناني بالشركة القابضة للصوامع والتخزين.
ولفتت 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 الداخلى الناشئ عن فرط السخونة العارض لسبيكة المحرك بسبب فشل نظام التبريد بدون انتباه السائق، حيث قام الفريق البحثى بإشراف د. أسامة عرفة بتوظيف تكنولوجيا رقمية لتحسس درجة الحرارة بدقة عالية وبطريقة محصنة من التشويش ومن ثم التقاط بصمة حرارية آمنة للسبيكة فى موضع مُختار بعناية لضمان سرعة التنبؤ بفشل نظام التبريد، ولضمان فعالية الإنذار وتخزين تلك البصمة فى ذاكرة من نوع EEPROM مدمجة مع حاكم رقمى مصغر من MICROCHIP ومقارنة القياسات المستمرة التى تحدث عدة مرات فى الثانية بتلك البصمه الحدية وإصدار إنذار صوتى وضوئى فى حال تجاوز حد الأمان لتنبيه السائق وإيقاف المركبة قبل تضرر المحرك، والسمة الأهم فى 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.
وأفادت رئيس معهد بحوث الإلكترونيات بتوصل المعهد لصنع جهاز عاكس جهد لربط نظم الخلايا الشمسية مع الشبكة الكهربائية
PHOTOVOLTAIC INVERTER
تحت إشراف 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: مصراوي
كلمات دلالية: تنسيق الجامعات فانتازي الموجة الحارة انقطاع الكهرباء سعر الذهب أمازون الطقس سعر الدولار الحوار الوطني تمرد فاجنر أحداث السودان سعر الفائدة أيمن عاشور وزير التعليم العالي الأبحاث العلمية رؤية مصر 2030 سوسة النخيل الحمراء الخلایا الشمسیة
إقرأ أيضاً:
علماء للجزيرة نت: ابتكرنا ورقة شجر صناعية تحول الضوء إلى وقود
عرض باحثون في جامعة كامبردج طريقة بسيطة لصناعة المواد الكيميائية التي تقوم عليها منتجاتنا اليومية، من البلاستيك والدهانات إلى مستحضرات التجميل والأدوية، من دون الاعتماد على الوقود الأحفوري، وفقا لنتائج دراسة جديدة نشرت يوم 10 أكتوبر/تشربن الأول في مجلة "سيل-جول".
صنع الفريق "ورقة صناعية" صغيرة تقلد عملية التمثيل الضوئي التي تستخدمها النباتات لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة.
يستخدم هذا الجهاز الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الفورمات، وهو وقود ولبنة أساسية للعديد من التفاعلات الكيميائية.
تعتمد صناعة المواد الكيميائية في الغالب على النفط والغاز كمادة أولية، ولذلك تسبب نحو 6% من الانبعاثات العالمية. ومن ثم، يقول المؤلفون إن نهجهم يمكن أن يساعد في المستقبل في التخلص من الوقود الأحفوري في هذا القطاع المهم عبر توفير نقطة انطلاق نظيفة للعديد من المنتجات.
يقول قائد الفريق البحثي إرفين رايسنر الأستاذ بقسم يوسف حميد للكيمياء بجامعة كامبردج: "إذا أردنا بناء اقتصاد دائري ومستدام، فصناعة الكيميائيات تمثل مشكلة كبيرة ومعقدة يجب التعامل معها. علينا إيجاد طرق لإزالة الاعتماد على الوقود الأحفوري من هذا القطاع الذي ينتج سلعا يحتاجها الجميع. إنها فرصة هائلة إذا أحسنّا استغلالها".
كانت الأوراق الصناعية القديمة تعتمد غالبا على مواد سامة أو غير مستقرة، أو تحتاج إلى مواد كيميائية إضافية لتستمر في العمل، لكن الجهاز الجديد يجمع بين أشباه موصلات عضوية (مواد كربونية تلتقط الضوء) وإنزيمات مأخوذة من بكتيريا.
ومن ثم، يتجنب هذا التصميم الذي يمثل هجينا حيويا العناصر السامة، ويعيش مدة أطول، ويعمل من دون إضافات تقلل الكفاءة.
إعلانيوضح رايسنر في تصريحات للجزيرة نت: "إذا تخلصنا من المكونات السامة وبدأنا نستخدم عناصر عضوية، سنحصل على تفاعل نظيف وناتج واحد فقط، بلا تفاعلات جانبية غير مرغوبة. هذا الجهاز يجمع بين أشباه الموصلات العضوية القابلة للضبط وغير السامة، والإنزيمات العالية الانتقائية والكفاءة".
يستخدم النظام ضوء الشمس لدفع إلكترونات نحو الإنزيمات، فتقوم إما بتقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين، أو بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى فورمات. وبعد ذلك استخدم الفريق الفورمات مباشرة في تفاعل لصناعة مركب دوائي مهم بنقاوة وعائد مرتفعين، من دون أي كهرباء إضافية.
بينما تحتاج كثير من الأنظمة المعتمدة على الإنزيمات إلى محاليل موقية لإبقائها فعالة، لكنها قد تتفكك سريعا وتقلل الاستقرار، حل الفريق هذه المشكلة عبر تضمين إنزيم مساعد داخل طبقة تيتانيا مسامية، وبذلك استطاع النظام العمل في محلول بيكربونات بسيط مشابه لمياه الصودا، بدلا من إضافات غير مستدامة.
يوضح رايسنر أن الأمر يشبه أحجية كبيرة، كأن يكون لدينا مكونات عديدة نحاول جمعها لهدف واحد، ولذلك استغرق الفريق وقتا طويلا لفهم كيفية تثبيت هذا الإنزيم على القطب.
ويضيف: "بدراسة عمل الإنزيم بدقة، تمكنا من تصميم مواد الطبقات المختلفة في جهازنا الشبيه بالشطيرة. هذا التصميم جعل الأجزاء تعمل معا بكفاءة أكبر، من المقياس النانوي الصغير حتى الورقة الصناعية كاملة".
وفي الاختبارات، أعطى الجهاز تيارات عالية ووجّه تقريبا كل الإلكترونات إلى تفاعلات صنع الوقود، أي انتقائية شبه كاملة، كما أنه عمل أكثر من 24 ساعة، أي أكثر من ضعفي عمر كثير من التصاميم السابقة التي استخدمت ماصات ضوئية غير عضوية.
وإذ إن طبقة التقاط الضوء عضوية وليست معادن سامة، يقول الفريق إن المنصة أكثر أمانا وقابلة للتطوير.
وإذا تم تطويره أكثر، قد يوفر هذا النهج للمصانع مصدرا شمسيا وخاليا من الوقود الأحفوري لصنع المواد الأساسية في صناعات مثل الأدوية والأسمدة والبلاستيك والدهانات والإلكترونيات ومواد التنظيف.
اجتماع تنسيقي لمناقشة تطوير منظومة الدواء بالمستشفيات الجامعية بقنا