2020-01-15
نجح طالب مواطن بجامعة الشارقة في تصميم 7 ابتكارات نوعية خلال 5 أعوام، أحدها ينتظر الحصول على براءة اختراع عالمية من مكتب براءات الاختراع بالولايات المتحدة الأمريكية.
وأفصح لـ"الرؤية" الطالب خالد الحجاجي بجامعة الشارقة كلية الهندسة قسم الطاقة المتجددة أنه تمكن على مدى الأعوام الخمسة الماضية من تصميم 7 ابتكارات نوعية في عدة مجالات.
وتابع: تشمل تلك المجالات توليد الطاقة الكهربائية من مختلف مصادر الطاقة الطبيعية، وكذلك إيجاد حلول مبتكرة للري و تحلية المياه، إلى جانب المساهمة في حل مشكلة الحوادث المرورية.
وأضاف: أعكف حالياً على تنفيذ ابتكار وطني جديد سيكون بمثابة اختراع عالمي باسم الإمارات، مؤكداً أنه لا يستطيع الإفصاح عن تفاصيله قبل الانتهاء منه تماماً واعتماده ومن ثم تسجيله كبراءة اختراع.
وتفصيلاً أكد الحجاجي أنه يعشق الابتكار منذ طفولته، لذلك كان يهوى تصنيع ألعابه بنفسه و هي البداية الحقيقية التي جعلته يهتم بالسير في دروب الابتكار والعمل على تعزيز مهاراته.
وأوضح أن الأنشطة اللاصفية التي كان يشارك بها في المرحلة الثانوية والمشاريع الطلابية التي كان يكلف بها في المدرسة جعلته ينتهج الأساليب والنظريات العلمية في تصميم ابتكاراته، إلى أن التحق بجامعة الشارقة التي غيرت مسار حياته تماماً.
وأشار إلى أن الجامعة وفرت له الدعم الكامل من حيث الإمكانيات والمعرفة العلمية والتوجيه والإرشاد، وهو ما ساعده كثيراً في صقل مهاراته الابتكارية التي وجه أغلبها لإيجاد حلول متنوعة لتوفير أنواع مختلف من الطاقة بطرق مستدامة من مصادرها الطبيعية.
وحول مشاريعه الابتكارية التي نجح في تنفيذها ألقى الحجاجي الضوء على 3 مشاريع ابتكارية من بينها مشروع كهرباء المبزرة الخضراء وهو ابتكار مصمم خصيصاً لاستخلاص مختلف أنواع الطاقة سواء الطاقة الحركية أو طاقة الوضع أو الطاقة الحرارية الموجودة في المياه الجوفية الكبريتية.
وذكر أن ذلك الابتكار يتألف من 3 أجزاء رئيسة وهي مولد كهربائي موصول بعنفة فعل دفعية من نوع "بيلتون" لاستخلاص طاقة الدفع والطاقة الحركية الناتجة عن ضغط المياه الجوفية تحت الأرض، حيث يتم إدراج تلك العنفة مقابل المخرج الرئيس للمياه الجوفية الساخنة.
وقال: يتكون الجزء الثاني من قناة معدنية مزودة بمولدات كهربائية حرارية ليتم إجبار الماء على الجريان من خلالها، ونتيجة للفرق بين درجة حرارة المياه الساخنة ودرجة حرارة الجو الخارجي تعمل المولدات الحرارية.
ويعتمد الجزء الثالث والأخير على طاقة الوضع في الماء والناتجة بسبب ارتفاع مخارج هذه الينابيع عن مسوى الأرض نسبياً، حيث يتم تحويل طاقة الوضع في هذا الابتكار بالاعتماد على عنفة رد فعل من نوع "كابلان" مثبتة أسفل مجرى الماء لتحقيق الاستفادة القصوى من طاقة الوضع المتوافرة.
وأبان الحجاجي أنه بتوصيل هذه الأجزاء الثلاثة مع بعضها يتم الحصول على كهرباء كافية لإنارة نحو 5 كم مربع، لافتاً إلى إمكانية تطبيق ذلك المشروع داخل الإمارات لاحتوائها على عدد من ينابيع المياه الكبريتية.
ويتمثل أهم تلك الينابيع في "عين خت" و "الخاطري" و "عين مضب"، إضافة إلى أبرز ينابيع الدولة الكبريتية وهي العين الفايضة الموجودة في منطقة المبزرة الخضراء بمدينة العين.
وأردف بأن من بين مشاريعه الابتكارية مشروع المطب الذكي الذي يسهم بدوره في الحد من الحوادث المرورية التي تشهدها أغلب دول العالم نتيجة السرعة الزائدة في المناطق المأهولة بالسكان.
وقال: يمثل ذلك المشروع نقلة ابتكارية جديدة، حيث يجمع ذلك المشروع بين هدفين كلاهما يعد من الأهداف الوطنية، فالهدف الأول هو الحد من الحوادث المرورية، بينما الهدف الثاني هو توليد الطاقة الكهربائية.
وكحل علمي تم ابتكار مطبات مرنة تنخفض تلقائياً عند وجود مركبة قادمة بالسرعة المطلوبة ومن ثم تعاود الارتفاع مجدداً، مشيراً إلى أن جميع المطبات التقنية المطبقة حالياً تعتمد في تشغيلها على الكهرباء، إلا أن الابتكار الذي نجح في تنفيذه ليست بحاجة إلى كهرباء بل يعمل على توليد الكهرباء ذاتياً.
وتابع : مع مرور كل مركبة فوق ذلك النوع من المطبات سيتم توليد الكهرباء، حيث تعتمد هذه المطبات على السائل "النيوتني"، الذي يسهم في تصلب المطب في حال المرور عليه بسرعة زائدة، بينما في حالة المرور عليه بسرعة منخفضة يبقى المطب على حالته السائلة مما يسمح للمركبة بالعبور دون التأثر بالمطب أو حتى الشعور بوجوده.
وفي حال إصرار السائق على عدم تخفيف سرعة مركبته والمرور من فوق المطب بسرعة تتجاوز المسموح به فإن السائل "النيوتني" سيتصلب ليقوم بدور المطب الاعتيادي مع توليد القليل من الشحنات الكهربائية.
وعن مشروع الري المبتكر أوضح أنه يعتمد على طريقتي تشغيل مختلفتين، الأولى هي التحكم بفتح وإغلاق تدفق الماء عبر استخدام منظم ري إلكتروني يتم ضبطه مسبقاً على حسب كمية الماء المطلوبة أو عدد ساعات التشغيل.
وتعتمد طريقة التشغيل الثانية على مستشعرات الرطوبة التي يتم تثبيتها في الأرض المراد ريها وعند انخفاض نسبة الماء في الأرض عن النسبة المطلوبة ترسل هذه المستشعرات إشارة إلى النظام بضخ المياه إلى المناطق الجافة ذات الرطوبة المنخفضة نسبياً.
وذكر الحجاجي أن طريقتي التشغيل المشار إليهما تعتمدان على الطاقة النظيفة، إذ إن المنظم الإلكتروني يعمل بالبطاريات العادية والتي يمكن استبدالها ببطاريات قابلة للشحن.
وأشار إلى إمكانية تركيب مولدات كهرومائية صغيرة في النظام لتحويل بعض من الطاقة الميكانيكية في الماء الموجه للري إلى طاقة كهربائية يمكن استغلاها في شحن البطاريات.
وأكد أن ذلك النظام يمكن تشغيله بطريقة أخرى تعتمد على الطاقة الشمسية، فضلاً عن إمكانية دمج الطريقتين معاً لإتاحة الفرصة للمستخدمين اختيار الطريقة الأنسب لهم.
وأفصح لـ"الرؤية" الطالب خالد الحجاجي بجامعة الشارقة كلية الهندسة قسم الطاقة المتجددة أنه تمكن على مدى الأعوام الخمسة الماضية من تصميم 7 ابتكارات نوعية في عدة مجالات.
وتابع: تشمل تلك المجالات توليد الطاقة الكهربائية من مختلف مصادر الطاقة الطبيعية، وكذلك إيجاد حلول مبتكرة للري و تحلية المياه، إلى جانب المساهمة في حل مشكلة الحوادث المرورية.
وأضاف: أعكف حالياً على تنفيذ ابتكار وطني جديد سيكون بمثابة اختراع عالمي باسم الإمارات، مؤكداً أنه لا يستطيع الإفصاح عن تفاصيله قبل الانتهاء منه تماماً واعتماده ومن ثم تسجيله كبراءة اختراع.
وتفصيلاً أكد الحجاجي أنه يعشق الابتكار منذ طفولته، لذلك كان يهوى تصنيع ألعابه بنفسه و هي البداية الحقيقية التي جعلته يهتم بالسير في دروب الابتكار والعمل على تعزيز مهاراته.
وأوضح أن الأنشطة اللاصفية التي كان يشارك بها في المرحلة الثانوية والمشاريع الطلابية التي كان يكلف بها في المدرسة جعلته ينتهج الأساليب والنظريات العلمية في تصميم ابتكاراته، إلى أن التحق بجامعة الشارقة التي غيرت مسار حياته تماماً.
وأشار إلى أن الجامعة وفرت له الدعم الكامل من حيث الإمكانيات والمعرفة العلمية والتوجيه والإرشاد، وهو ما ساعده كثيراً في صقل مهاراته الابتكارية التي وجه أغلبها لإيجاد حلول متنوعة لتوفير أنواع مختلف من الطاقة بطرق مستدامة من مصادرها الطبيعية.
وحول مشاريعه الابتكارية التي نجح في تنفيذها ألقى الحجاجي الضوء على 3 مشاريع ابتكارية من بينها مشروع كهرباء المبزرة الخضراء وهو ابتكار مصمم خصيصاً لاستخلاص مختلف أنواع الطاقة سواء الطاقة الحركية أو طاقة الوضع أو الطاقة الحرارية الموجودة في المياه الجوفية الكبريتية.
وذكر أن ذلك الابتكار يتألف من 3 أجزاء رئيسة وهي مولد كهربائي موصول بعنفة فعل دفعية من نوع "بيلتون" لاستخلاص طاقة الدفع والطاقة الحركية الناتجة عن ضغط المياه الجوفية تحت الأرض، حيث يتم إدراج تلك العنفة مقابل المخرج الرئيس للمياه الجوفية الساخنة.
وقال: يتكون الجزء الثاني من قناة معدنية مزودة بمولدات كهربائية حرارية ليتم إجبار الماء على الجريان من خلالها، ونتيجة للفرق بين درجة حرارة المياه الساخنة ودرجة حرارة الجو الخارجي تعمل المولدات الحرارية.
ويعتمد الجزء الثالث والأخير على طاقة الوضع في الماء والناتجة بسبب ارتفاع مخارج هذه الينابيع عن مسوى الأرض نسبياً، حيث يتم تحويل طاقة الوضع في هذا الابتكار بالاعتماد على عنفة رد فعل من نوع "كابلان" مثبتة أسفل مجرى الماء لتحقيق الاستفادة القصوى من طاقة الوضع المتوافرة.
وأبان الحجاجي أنه بتوصيل هذه الأجزاء الثلاثة مع بعضها يتم الحصول على كهرباء كافية لإنارة نحو 5 كم مربع، لافتاً إلى إمكانية تطبيق ذلك المشروع داخل الإمارات لاحتوائها على عدد من ينابيع المياه الكبريتية.
ويتمثل أهم تلك الينابيع في "عين خت" و "الخاطري" و "عين مضب"، إضافة إلى أبرز ينابيع الدولة الكبريتية وهي العين الفايضة الموجودة في منطقة المبزرة الخضراء بمدينة العين.
وأردف بأن من بين مشاريعه الابتكارية مشروع المطب الذكي الذي يسهم بدوره في الحد من الحوادث المرورية التي تشهدها أغلب دول العالم نتيجة السرعة الزائدة في المناطق المأهولة بالسكان.
وقال: يمثل ذلك المشروع نقلة ابتكارية جديدة، حيث يجمع ذلك المشروع بين هدفين كلاهما يعد من الأهداف الوطنية، فالهدف الأول هو الحد من الحوادث المرورية، بينما الهدف الثاني هو توليد الطاقة الكهربائية.
وكحل علمي تم ابتكار مطبات مرنة تنخفض تلقائياً عند وجود مركبة قادمة بالسرعة المطلوبة ومن ثم تعاود الارتفاع مجدداً، مشيراً إلى أن جميع المطبات التقنية المطبقة حالياً تعتمد في تشغيلها على الكهرباء، إلا أن الابتكار الذي نجح في تنفيذه ليست بحاجة إلى كهرباء بل يعمل على توليد الكهرباء ذاتياً.
وتابع : مع مرور كل مركبة فوق ذلك النوع من المطبات سيتم توليد الكهرباء، حيث تعتمد هذه المطبات على السائل "النيوتني"، الذي يسهم في تصلب المطب في حال المرور عليه بسرعة زائدة، بينما في حالة المرور عليه بسرعة منخفضة يبقى المطب على حالته السائلة مما يسمح للمركبة بالعبور دون التأثر بالمطب أو حتى الشعور بوجوده.
وفي حال إصرار السائق على عدم تخفيف سرعة مركبته والمرور من فوق المطب بسرعة تتجاوز المسموح به فإن السائل "النيوتني" سيتصلب ليقوم بدور المطب الاعتيادي مع توليد القليل من الشحنات الكهربائية.
وعن مشروع الري المبتكر أوضح أنه يعتمد على طريقتي تشغيل مختلفتين، الأولى هي التحكم بفتح وإغلاق تدفق الماء عبر استخدام منظم ري إلكتروني يتم ضبطه مسبقاً على حسب كمية الماء المطلوبة أو عدد ساعات التشغيل.
وتعتمد طريقة التشغيل الثانية على مستشعرات الرطوبة التي يتم تثبيتها في الأرض المراد ريها وعند انخفاض نسبة الماء في الأرض عن النسبة المطلوبة ترسل هذه المستشعرات إشارة إلى النظام بضخ المياه إلى المناطق الجافة ذات الرطوبة المنخفضة نسبياً.
وذكر الحجاجي أن طريقتي التشغيل المشار إليهما تعتمدان على الطاقة النظيفة، إذ إن المنظم الإلكتروني يعمل بالبطاريات العادية والتي يمكن استبدالها ببطاريات قابلة للشحن.
وأشار إلى إمكانية تركيب مولدات كهرومائية صغيرة في النظام لتحويل بعض من الطاقة الميكانيكية في الماء الموجه للري إلى طاقة كهربائية يمكن استغلاها في شحن البطاريات.
وأكد أن ذلك النظام يمكن تشغيله بطريقة أخرى تعتمد على الطاقة الشمسية، فضلاً عن إمكانية دمج الطريقتين معاً لإتاحة الفرصة للمستخدمين اختيار الطريقة الأنسب لهم.