صحيفة الاتحاد

دنيا

مشروع «طاقة خضراء» من النباتات للبيئة المستدامة

نفذت مجموعة من طالبات كليات التقنية العليا في الشارقة تخصص هندسة كهربائية مشروع «الطاقة الخضراء»، الذي يعرض تقنية مبتكرة تتيح الاستفادة من النباتات لتوليد الطاقة الكهربائية، ما يدعم استخدام الطاقة المتجددة والاستدامة البيئية.

أشرف جمعة (أبوظبي)

عمل على المشروع شيماء عبدالله البلوكي، وسارة إسماعيل، وحمدة محمد، وشيخة محمد، في السنة النهائية تخصص الهندسة الكهربائية، إذ تؤكد المشاركات في هذا العمل أن مشروع «الطاقة الخضراء» يتوافق مع رؤية الإمارات لزيادة الاعتماد على الطاقة النظيفة وتعزيز الوعي البيئي.

مسار مناسب
وأشارت الطالبة شيماء عبدالله البلوكي إلى أن فكرة المشروع التي نفذها فريق العمل تقوم على إيجاد تقنية مبتكرة تعمل على استخدام الطاقة الناتجة عن عملية البناء الضوئي في النباتات والاستفادة منها لتوليد الكهرباء، موضحة أن النبات يحتوي على الصانعات الخضراء «الكلوروبلاست» التي تحول أشعة الشمس إلى طاقة كهرومغناطيسية تتشكل في الفوتونات، ثم تحول هذه الفوتونات إلى طاقة كيميائية يتم تخزينها في روابط الجلوكوز، ومن ثم يستهلك النبات نصف كمية الجلكوز المنتجة للغذاء بينما تعمل البكتيريا المحيطة بالنباتات على تحليل المتبقي من الجلكوز، وتنتج هذه العملية إلكترونات حرة في التربة المحيطة للنبات والتي يمكن أن تولد تياراً كهربائياً عند توفير المسار المناسب لها.

تجميع الإلكترونات
ولفتت سارة إسماعيل إلى أن فريق العمل من الطالبات عمل على تجميع الإلكترونات الحرة المتوافرة في التربة من خلال زراعة ألواح من النحاس والألمنيوم الخالصين في التربة عند جذور النباتات ومن ثم توصيل هذه الألواح معاً باستخدام أسلاك نحاسية لنقل الإلكترونات عبر هذه الأسلاك لتولد طاقة كهربائية تقدر بـ 567.648KWh سنوياً للمتر المربع، مشيرة إلى أن كمية الطاقة الناتجة من هذه العملية تعتمد على عدد النباتات والمساحة التي يتم تغطيتها، والتي كلما زادت زاد معها إنتاج الكهرباء، كما أنها تعتمد أيضا على نوعية التربة، حيث يفضل التربة الزراعية الرطبة لأن الرطوبة تعزز الحفاظ على الإلكترونات لفترة أطول، وبالتالي جمع كمية أكبر من الكهرباء، وكذلك تؤثر طريقة التوصيل بين الألواح والأسلاك المستخدمة.

تجربة المشروع
وتضيف حمدة محمد، أن الطالبات قمن بتجربة المشروع في مساحة متر مربع وتمكنا من استخدام الطاقة الناتجة لشحن هاتف نقال والتي استغرقت 7 ساعات لشحن البطارية بالكامل، لكون المساحة المستغلة صغيرة، مبينة أن عملية توليد الكهرباء عن طريق النبات تعد أمراً غير مكلف مقارنةَ بمصادر الطاقة الاعتيادية كالنووية والشمسية، مما قد يوفر المال ويساعد على توليد طاقة نظيفة غير ملوثة للبيئة، ولقد تمت دراسة أربعة تطبيقات مفيدة للمشروع، وتتمثل في «الأسطح الخضراء للمنازل»، حيث تبلغ متوسط مساحة المنازل في دولة الإمارات 250m2 وهذه المساحة تكفي لتوليد 140MWh سنوياً، أي ما يساوي 17% من إجمالي استهلاك المنازل للكهرباء في الإمارات. بالإضافة إلى ذلك، فإن زراعة سطوح المباني والمنازل يخلق تياراً بارداً يساعد على تلطيف الأجواء المحيطة والتنقية مما يوفر استهلاك الطاقة المستهلكة للتبريد بما يقارب 70%، كذلك «إنارة الشوارع»، حيث تدفع حكومة أبوظبي ما يقارب 1.13 مليار درهم سنوياً في إنارة أضواء الشوارع في الإمارة، بينما يمكن توفير جزء كبير من هذا المبلغ عن طريق تطبيق مشروع Green Volts، حيث إن معظم شوارع المدينة مزروعة ومهيئة فعن طريق مد الأسلاك وتثبيت الألواح يمكن استخدام الأشجار لتوفير الطاقة الكافية لإنارة الشوارع دون الحاجة لأي مصادر طاقة أخرى.

توفير الكهرباء
وتؤكد شيخة محمد أنه مع عملية «شحن الهواتف الذكية»، فمن المتوقع أن يزداد استهلاك الهواتف الذكية من 10% في عام 2011 إلى 36% في حلول عام 2018 مما يشكل ضغطاً كبيراً على مصادر الطاقة المستهلكة لشحن هذه الهواتف، وباستخدام تقنية Green Volts سيتمكن الأفراد من شحن الهواتف عن طريق أشجار ومزروعات الزينة الصغيرة التي توضع في المنازل أو المكاتب، كذلك يمكن من خلال هذه التقنية مساعدة «القرى الفقيرة»، حيث تعيش العديد من القرى الفقيرة حياة قاسية دون وجود أدنى سبل الراحة منها الكهرباء، ومعظم هذه القرى تحتوي على المقومات المناسبة لتطبيق مثل هذا المشروع، فهناك قرى في بعض الدول على الرغم من فقرها، فإنها تتميز بمزارعها الشاسعة التي يمكن استغلالها لتوفير الكهرباء للقرية وتحسين المستوى المعيشي للأفراد بتكلفة منخفضة.

أداء تطبيقي
أكدت الدكتورة محدثة الهاشمي مدير كلية التقنية للطالبات بالشارقة أهمية المشروعات التطبيقية لدى طلبة كليات التقنية والتي تمثل انعكاسات حقيقية للمعرفة العملية التي يتلقونها في الكليات وللمهارات التي يتمتعون بها والتي تمكنهم من طرح حلول مبتكرة وواقعية لمشكلات فعلية في المجتمع، مشيرة إلى أن مشروع الطاقة الخضراء لطالبات الهندسة الكهربائية يمثل نموذجاً ناجحاً لطالبات عملن على إيجاد طريقة لإنتاج الكهرباء من خلال الاستفادة من النباتات، ومن ثم المساهمة في تعزيز الاستدامة البيئية وتشجيع استخدامات الطاقة البديلة، خاصة أن المشروع يمكن تطبيقه بنجاح وفاعلية. مثمنة جهود الطالبات وتميزهن، خاصة أنهن في سنة التخرج، حيث ستنعكس قدراتهن الإبداعية ومهاراتهن العلمية على أدائهن في سوق العمل مستقبلاً.