مشروع واعد لطالبتين من جامعة نزوى

كلية الهندسة والعمارة

مثّلت سارة بنت سرحان المقبالية وعائشة بنت محمد البلوشية، طالبتان في كلية الهندسة والعمارة - قسم الهندسة الكيميائية والبتروكيميائية، جامعة نزوى في مؤتمر: "International Undergraduate Research Conference 2020"، الذي أقيم في الكلية الدولية للهندسة والإدارة بمسقط يومي 30-31 أغسطس 2020م؛ وذلك تحت إشراف الدكتور وميض عبد المجيد - رئيس قسم الهندسة الكيميائية والبتروكيميائية بالجامعة.

وقد كانت مشاركة الطالبتين بمشروع تخرج عنوانه: " Development of pyrolysis media based on integration of DBD-jet plasma with physical induced effects: Simulation study"." الذي يبحث في اقتران الزيادة في عدد سكان العالم بزيادة الأنشطة البشرية وما يتبعها من زيادة في كمية النفايات المتنوعة وانعكاساتها السلبية على البيئة.

وقدم المشروع أحد أهم الحلول المقترحة لمعالجة هذه المشكلة؛ وذلك بتحويل النفايات ومداورتها للاستعمال في مجالات صناعية متعددة. وتشير الطالبتان: أعددنا في هذا البحث دراسة رقمية معمقة لتقييم الأثر المدمج للمجالات المغناطيسية والموجات فوق الصوتية على تفاعل البلازما مع البوليمر. فيما انصب تركيزنا في هذا المشروع على كيفية إعادة إنتاج الإيثلين من نفايات البولي إيثلين، وكذلك إنتاج الهيدروجين والميثان كونها نواتج عارضة.

بينما تمت الدراسة من طريق برنامج التحليل الرقمي (Comsol Multiphysics)؛ إذ تم بناء نموذج رقمي ثنائي الأبعاد لمفاعل أنبوبي، يتم بواسطته معاملة بوليمر من نوع بولي إيثلين عالي الكثافة بتأثير البلازما اللا حرارية عاملا أساسا محفزا للتفاعل بشكل فردي، ثم إدخال تأثير المجال المغناطيسي والأمواج فوق الصوتية عوامل مساعدة ثانوية.

وتم كذلك بناء موديل رياضي تراكمي باستعمال خمس وحدات حسابية (5 modules)، تضمنت وحدة جريان الموائع الاضطرابي، ووحدات انتقال الكتلة والحرارة مكونات رئيسة للموديل الرياضي، ثم تعزيزها بوحدات المجالين المغناطيسي والموجات فوق الصوتية.  فيما تمت مقارنة النتائج بين الموديلات الرياضية للحالات المدروسة وتبين الأثر الإيجابي للعملية التفاعلية بالبلازما بشكل عام، واعتمادها بديلا للحرق الحراري شائع الاستعمال للمواد البوليمرية الصلبة، وكذلك تأثير المحفزات الفيزيائية المساعدة على تحسين الإنتاجية.

وتخلص نتائج الدراسة إلى إمكانية استثمار البلازما اللا حرارية في مجالات صناعية واعدة، يتوقع أن يكون لها أثر اقتصادي إضافة إلى الآثار البيئية المترتبة. علما أن هذه الدراسة تعد الأولى من نوعها في هذا المجال.