«هندسة المنصورة» تحصل على تمويل لـ5 مشروعات في تميز الطاقة الممول

حصلت فرق العمل بكلية الهندسة جامعة المنصورة، على دعم لأربعة مشروعات في تميز الطاقة المشترك بين جامعات أريزونا والمنصورة وعين شمس وأسوان، الممول من USAID، بالإضافة إلى مشروع بالإشتراك مع جامعة عين شمس.

ويتكون المشروع الأول من "نظام مستقل ومدمج للإنتاج المتزامن للكهرباء والمياه العذبة في المناطق النائية" للباحث الدكتور محمد رجب بقسم هندسة القوى الميكانيكية بهندسة المنصورة، بقيمة تمويل 160 ألف دولار، ويهدف المشروع إلى تطوير جهاز متكامل يتكون من الخلايا الكهروضوئية منخفضة التركيز، مدمجة بنظام تحلية حراري لتوفير الكهرباء والمياه العذبة للمناطق المعزولة.

ويكون أحد الابتكارات الرئيسية المهمة هو استبدال الجزء الخلفي من الألواح الكهروضوئية منخفضة التركيز بقناة تغذية عالية التوصيل الحراري، مما سيؤدي الي استبدالنا لهذه الطبقة تؤدي الي إنشاء وحدة جديدة، وسيؤدى الاتصال الحراري المباشر إلى تمكين الحرارة الزائدة المتولدة في LCPV لتسخين المياه المغذية لعملية التحلية الحرارية لإنتاج مياه صالحة للشرب.

ويتناول المشروع الثاني تحسين كفاءة الخلايا الفوتوفولتية عن طريق تبريد الألواح الشمسية باستخدام هيدروجين ماص للمياه من الغلاف الجوي للباحث الدكتور محمد سامح قسم هندسة القوى الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة المنصورة، بتمويل قدرة 102000 دولار.

حيث إن النظام المقترح يستخدم هيدروجيل فعال مطور حديثًا لامتصاص بخار الماء من درجة الحرارة المحيطة أثناء الليل، وبعد ذلك استخدام الماء الممتص لتبديد الحرارة الزائدة من اللوحة الشمسية الخلفية مما يؤدي إلى تبخر المياه المخزنة خلال اليوم، حيث يصنع الهيدروجيل ودراسة خواصه، وبعد ذلك، سيتم تطوير نموذج رقمي والتحقق من صحته لمحاكاة العملية برمتها، وسيستخدم النموذج بعد ذلك في دراسة بارامترية لتحديد أفضل ظروف التشغيل والتصميم للنظام، بعد ذلك، سيتم إنشاء منصة اختبار بمساعدة الشريك الصناعي بناءً على النتائج العددية، سيتم استخدام جهاز الاختبار للتحقق من أداء النظام في ظل ظروف تشغيل واقعية. 

ويتناول المشروع الثالث: نظام ضوئي جديد لضخ المياه يعتمد على محركات المعاوقة المغناطيسية المتغيرة والمكثفات الفائقة للباحث الدكتور محمد رزق قسم الهندسة الكهربية بكلية الهندسة جامعة المنصورة، بقيمة تمويل 54800 دولار.

ويهدف هذا الاقتراح إلى تطوير نظام ضخ مياه يتسم بالكفاءة والفعالية من حيث التكلفة للمساعدة في التغلب على مشاكل نقص المياه في مصر، حيث إن الأهداف الرئيسية لهذا المشروع هى: تطوير نظام ضخ مياه فعال من حيث التكلفة، تخفيف العبء الاقتصادي على المزارعين وتخفيف العبء على شبكة الكهرباء باستخدام الطاقة الشمسية المتجددة، وخفض التكلفة السنوية لاستهلاك الكهرباء لقطاعات المجتمع المصري. تقليل الاعتماد على الأنهار كمصدر رئيسي للمياه عن طريق استخدام الموارد المائية المتاحة مثل المياه الجوفية أو مياه البحر بعد التحلية، والمساعدة في زيادة مساحة الزراعة في مصر عن طريق زراعة الصحراء باستخدام المياه الجوفية، وتقليل البصمة الكربونية لمصر، دعم خارطة طريق الطاقة في مصر 2035، تحسين الاقتصاد المصري.

ويتضمن المشروع الرابع كيفية تطوير موائع نانوية لتحسن كفاءة الثلاجات المنزلية باستخدام تكنولوجيات الذكاء الاصطناعي للباحث الدكتور محمد محمود عوض قسم هندسة القوى الميكانيكية بكلية الهندسة جامعة المنصورة، بقيمة تمويل: 51200 دولار.

ويهدف هذا المشروع إلى تقليل استهلاك الطاقة من الثلاجات المنزلية بنسب تتراوح من 20٪ إلى 25٪، حيث سيتناول المشروع استخدام زيوت التشحيم النانوية / الهجينة لتحسين أداء الثلاجات المنزلية باستخدام نماذج الذكاء الاصطناعي مما سيؤدي إلى تقليل الاستهلاك السنوي للطاقة في مصر بمقدار 300 مليون كيلوواط ساعة كل عام. بمساعدة تكنولوجيات الذكاء الاصطناعي (AI) يمكن اختيار أفضل مزيج من الجسيمات النانوية ومواد التشحيم ثم التحقق من صحتها معمليا.

وفي سياق هذا المشروع، سنبدأ بتقييم لنماذج الذكاء الاصطناعي الحالية ونختار الأنسب منها للعثور على أفضل تركيبات زيوت التشحيم النانوية، ومن ثم نعمل على تطوير وتدريب نموذج للذكاء الاصطناعي باستخدام البيانات المتاحة من الدراسات المنشورة سابقًا، وتجربة تركيبات مختلفة من زيوت التشحيم النانوية لتحقيق أفضل أداء وأخيرًا التحقق من صحة نتائج النموذج من خلال القياسات المعملية على الثلاجات المنزلية. 

ويتناول المشروع الخامس: تحسين إنتاج الطاقة المتجددة من عملية الهضم المشترك للنفايات والحمأة بناءً على آفاق الاقتصاد الحيوي للباحث المشارك أستاذ مساعد محمد إبراهيم العلم قسم هندسة الأشغال العامة بكلية الهندسة جامعة المنصورة، بقيمة تمويل: 142476 دولار مشترك بين جامعة عين شمس وجامعة المنصورة.

ويهدف المشروع الى تطوير نظام معالجة بيولوجية (هضم لاهوائي) مشترك لكلا من حمأة الصرف الصحي والمخلفات الزراعية في وجود خلية كهربية ذات جهد منخفض وغشاء للتبادل الأيوني يعمل على استخلاص غاز الهيدروجين مما يعمل على انتاج كثيف ونقي للهيدروجين يمكن استغلاله كمصدر للطاقة النظيفة ومن جهة أخرى يتم التخلص من المخلفات الزراعية ذات قابلية التحلل البيولوجي المنخفضة والتي كان يتم التخلص منها عن طريق الحرق المكشوف وينتج عنها مشاكل بيئية وصحية جسيمة، علاوة على ذلك يمكن استخدام مخلفات الهضم اللاهوائي كمصدر للأسمدة العضوية مما يمثل ميزة اقتصادية وبيئية أخرى.