طلاب قسم وقاية النبات بكلية الزراعة بمشتهر يقدمان فكرتين بحثيتين عن تعظيم الاستفادة من الموارد الحيوية الطبيعية

تفاصيل المشروع

في إطار دعم الابتكار وتحقيق أهداف التنمية المستدامة، قدم فريق المشروع فكرتين بحثيتين مبتكرتين تعتمدان على تعظيم الاستفادة من الموارد الحيوية الطبيعية وتحويلها إلى مواد ذات قيمة مضافة تخدم الصناعة والبيئة. ويعكس المشروع توجهًا علميًا نحو تطوير مواد مستدامة تجمع بين الأداء المتميز والتكلفة الاقتصادية، بما يساهم في دعم الصناعات الحديثة، وتعزيز مفهوم الاقتصاد الدائري، وفتح آفاق جديدة للاستفادة من الموارد الطبيعية في تطبيقات صناعية متقدمة.

المشروع الأول: تعظيم الاستفادة من مطحون القواقع في صناعة البلاستيك (PVC Composites)

يهدف هذا المشروع إلى دراسة إمكانية استخدام مطحون أصداف القواقع كمادة مالئة طبيعية داخل بوليمر PVC، نظرًا لاحتوائه على نسبة مرتفعة من كربونات الكالسيوم، مما يجعله مادة واعدة لتحسين بعض الخواص الميكانيكية للبلاستيك، بالإضافة إلى كونه منخفض التكلفة وصديقًا للبيئة.

اعتمدت الدراسة على إعداد مجموعة من العينات التجريبية ومقارنتها بعينة مرجعية، ثم خضعت العينات لعمليات خلط وتجهيز ومعالجة حرارية وفق منهجية بحثية مدروسة، قبل إجراء الاختبارات والتحاليل اللازمة لتقييم أدائها والوصول إلى أفضل كفاءة للمادة المطورة، مع الحفاظ على التفاصيل الفنية الخاصة بطريقة التصنيع.

المشروع الثاني: إنتاج الفحم الحيوي من يرقات ذبابة الجندي الأسود واستخدامه في تصنيع المكثفات الفائقة (Supercapacitors)

يهدف هذا المشروع إلى إنتاج فحم حيوي عالي الأداء من مصدر حيوي مستدام، واستخدامه في تصنيع أقطاب المكثفات الفائقة، والتي تُعد من أحدث تقنيات تخزين الطاقة لما تتميز به من سرعة الشحن والتفريغ، وكفاءة التشغيل العالية، والعمر الافتراضي الطويل.

تضمنت الدراسة تربية يرقات ذبابة الجندي الأسود حتى الوصول إلى المرحلة المناسبة، ثم إخضاعها لعدد من عمليات المعالجة الحرارية  لإنتاج الفحم الحيوي، تلاها تنشيط المادة الناتجة وتحضيرها لتطبيقات تخزين الطاقة. كما تم تقييم خصائص المادة باستخدام مجموعة من التحاليل المتقدمة للتأكد من كفاءتها وملاءمتها لهذا التطبيق، مع الاحتفاظ بالتفاصيل الفنية الخاصة بآلية الإنتاج باعتبارها جزءًا من الجانب البحثي للمشروع.

النتائج والفوائد المترتبة على المشروع

أظهرت النتائج نجاح استخدام مطحون أصداف القواقع في تحسين عدد من الخواص الميكانيكية لبوليمر PVC، حيث حققت العينات المطورة أداءً أفضل مقارنة بالعينة المرجعية، مع تحديد النسبة المثلى التي تحقق أفضل توازن بين القوة والصلابة ومقاومة التآكل.

كما أكدت نتائج التحاليل نجاح إنتاج فحم حيوي منشط يمتلك خصائص واعدة لتطبيقات تخزين الطاقة، وتميز ببنية مناسبة ومساحة سطحية مرتفعة تؤهله للاستخدام في تصنيع أقطاب المكثفات الفائقة، بما يدعم إنتاج مواد متقدمة منخفضة التكلفة وصديقة للبيئة.

ويحقق المشروع العديد من الفوائد العلمية والتطبيقية، من أهمها تعظيم الاستفادة من الموارد الحيوية الطبيعية، وإنتاج مواد ذات قيمة مضافة، وتحسين خواص البلاستيك باستخدام مادة مالئة طبيعية، وإنتاج مادة كربونية واعدة لتطبيقات تخزين الطاقة، بالإضافة إلى دعم التصنيع المستدام، وتقليل الاعتماد على المواد التقليدية، وربط البحث العلمي بالتطبيقات الصناعية التي تخدم المجتمع والبيئة.

بيانات المشروع

تم تنفيذ هذا المشروع بواسطة طلاب قسم وقاية النبات – كلية الزراعة بمشتهر – جامعة بنها، في إطار مشروع التخرج، بهدف توظيف البحث العلمي في تقديم حلول مبتكرة ومستدامة تخدم الصناعة والبيئة.

وجاء هذا العمل بالتعاون العلمي بين:

الأستاذة الدكتورة/ غادة رفعت – قسم وقاية النبات، كلية الزراعة بمشتهر، جامعة بنها.

الأستاذ الدكتور/ طارق يوسف الرصاصي – قسم الفيزياء، كلية العلوم، جامعة بنها.

أعضاء الفريق:

وفاء صبري – سالى سعد – منى رأفت – ملك شعبان – ردينة عبدالعزيز.