رسالة دكتوراه تناقش التحلل الحراري للكتلة الحيوية والنفايات الصلبة | صور

وافقت جامعة المنيا على منح الباحثة شيماء سعيد خليفة درجة الدكتوراه مع مرتبة الشرف في رسالة بعنوان “التحلل الحراري السريع للكتلة الحيوية والنفايات الصلبة.. قياسات معملية ونمذجة ومحاكاة”.

الرسالة تناقش مسألة خطيرة ذات بُعد بيئي كبير، وهي المعالجة الحرارية في معزل عن الهواء  للمخلفات الصلبة والنباتات التي تحتوي على ديزيل حيوي طبيعي لتعظيم الاستفادة منها والقضاء على مشكلة زيادة انبعاثات الأكاسيد الكربونية أثناء احتراقها في الأماكن العامة المفتوحة والحد من التلوث البيئي وانتشار الأوبئة والأمراض.

 

وكشفت الرسالة عن مدى قَبول الطاقة الحيوية الآن باعتبارها لديها القدرة على توفير الجزء الأكبر من الطاقة المتجددة المتوقعة في المستقبل، ومن ثم أصبح تحويل الكتلة الحيوية إلى وقود بديل أحد مصادر جذب الطاقة المتجددة بسبب النقص وارتفاع أسعار الوقود النفطي رغم وجود العديد من عمليات التحويل مثل الانحلال الحراري والتغويز والاحتراق والتسييل.

وبيَّنت الباحثة في رسالتها أن من بين هذه العمليات التحويل الحراري الكيميائي (التحلل الحراري فى معزل عن الهواء) الذي اكتسب اهتمامًا خاصًا لأنه يمكن تحويله مباشرةً إلى منتجات وقود سائلة وصلبة وغازية من خلال الحرق غير المباشر في غياب الأكسجين.

 

وأضافت: ”يسمى تطبيق هذا التحلل الحراري في درجة حرارة عالية نسبيًا، ومعدل تسخين مرتفع وفترة زمنية قصيرة، والتحلل الحراري السريع يهدف إلى إنتاج الزيت الحيوي، مشيرة إلى أن هذه الدراسة قائمة على اعتبار بذور الجاتروفا كمصدر للكتلة الحيوية لأن بذور الجاتروفا هي بذور مهملة ولكنها تمتاز بأنها تحتوى على كم هائل من الطاقة في الطبيعة.

وقالت الباحثة: إن الهدف من هذه الدراسة هو التحلل الحراري السريع لبذور الجاتروفا ودراسة تأثير استخدام عامل حفاز CaO نانو المشتق من قشر البيض المستعمل، وأيضا عمل تحاليل للزيت الحيوي الناتج ودراسة الخصائص الفيزيائية والكيميائية له مقارنة بالديزل الأحفوري.

 

ولفتت “شيماء” إلى أن الدراسة توضح أسهل وأسرع طريقة لاستخلاص الزيت الحيوي من نبات الجاتروفا، بدلًا عن طرق العصر الميكانيكية التقليدية، فضلًا عن أنها تنتج ثلاثة أنواع من الوقود البديل (فحم ووقود سائل ووقود غازي) يمتاز بخلوه من الكبريت والنيتروجين وارتفاع محتواه من الطاقة.

واستطرد في رسالتها: ”أثبتت الدراسة فاعلية العامل الحفاز والمشتق من مخلفات قشر البيض فى تقليل نسبة مركبات الأحماض الدهنية والمركبات الأكسجينية الموجودة فى الزيت الحيوي الناتج، وتم الحصول على الزيت الحيوى في درجات الحرارة المثلى التي تم تحليلها وفقًا لتحليلها الأولي وخصائص الوقود والمجموعات الوظيفية والمركبات الموجودة بها”.

واختتم الباحثة رسالتها أنه تمت مقارنة النتيجة التي تم الحصول عليها مع الوقود الأحفورى، وتم عمل تحليلات كيميائية للزيوت الحيوية باستخدام FTIR وGC-MS وأيضًا تمت دراسة خصائص المحفز CaO باستخدام تحليلات EDX وSEM وXRD.