طلاب زراعة بنها يبتكرون استخدام أصداف القواقع ويرقات الجندي الأسود لإنتاج مواد متقدمة وتخزين الطاقة _ منصة إندوسبرم

 

من المخلفات الطبيعية إلى مواد متقدمة.. مشروع بحثي مبتكر لطلاب زراعة بنها يدعم الصناعة المستدامة وتقنيات تخزين الطاقة

يشهد العالم اليوم توجهًا متسارعًا نحو تطوير حلول مبتكرة تعتمد على الاستفادة من الموارد الطبيعية وتحويلها إلى منتجات ذات قيمة مضافة، بما يحقق أهداف التنمية المستدامة ويعزز مفهوم الاقتصاد الدائري. وفي هذا الإطار، قدم فريق من طلاب قسم وقاية النبات بكلية الزراعة بمشتهر – جامعة بنها مشروعًا بحثيًا متميزًا يضم فكرتين مبتكرتين، تجمعان بين الحفاظ على البيئة ودعم الصناعة الحديثة من خلال توظيف الموارد الحيوية في تطبيقات صناعية وتقنيات متقدمة لتخزين الطاقة.

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

يركز المشروع الأول على دراسة إمكانية استخدام مطحون أصداف القواقع كمادة مالئة طبيعية داخل بوليمر PVC، مستفيدًا من احتوائها على نسبة مرتفعة من كربونات الكالسيوم، وهو ما يجعلها مادة واعدة لتحسين بعض الخواص الميكانيكية للبلاستيك، إلى جانب انخفاض تكلفتها وكونها صديقة للبيئة.

واعتمد الفريق البحثي على إعداد مجموعة من العينات التجريبية ومقارنتها بعينة مرجعية، ثم خضعت العينات لعمليات خلط وتجهيز ومعالجة حرارية وفق منهجية علمية دقيقة، قبل إجراء الاختبارات والتحاليل اللازمة لتقييم الأداء والوصول إلى أفضل كفاءة للمادة المطورة، مع الحفاظ على التفاصيل الفنية الخاصة بطريقة التصنيع.

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

يتناول المشروع الثاني إنتاج فحم حيوي عالي الأداء من يرقات ذبابة الجندي الأسود، باعتبارها مصدرًا حيويًا مستدامًا، واستخدام هذا الفحم في تصنيع أقطاب المكثفات الفائقة (Supercapacitors)، والتي تُعد من أحدث تقنيات تخزين الطاقة بفضل سرعة الشحن والتفريغ، وكفاءة التشغيل المرتفعة، والعمر التشغيلي الطويل.

وتضمنت الدراسة تربية يرقات ذبابة الجندي الأسود حتى الوصول إلى المرحلة المناسبة، ثم إخضاعها لسلسلة من عمليات المعالجة لإنتاج الفحم الحيوي، يلي ذلك تنشيط المادة الناتجة وتجهيزها لتطبيقات تخزين الطاقة. كما خضعت المادة الناتجة لمجموعة من التحاليل المتقدمة لتقييم خصائصها والتأكد من كفاءتها وملاءمتها لهذا التطبيق، مع الاحتفاظ بالتفاصيل الفنية الخاصة بآلية الإنتاج ضمن الجوانب البحثية للمشروع.

النتائج التي توصل إليها المشروع

أظهرت نتائج الدراسة 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 التحاليل نجاح إنتاج فحم حيوي منشط يتمتع بخصائص 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.

الأهمية العلمية والتطبيقية للمشروع

يمثل هذا المشروع نموذجًا متميزًا لتطبيق البحث العلمي في معالجة التحديات البيئية والصناعية، حيث يحقق العديد من الفوائد، من أبرزها:

• تعظيم الاستفادة من الموارد الحيوية الطبيعية.
• إنتاج مواد ذات قيمة مضافة من مخلفات طبيعية.
• تحسين خواص البلاستيك باستخدام مادة مالئة طبيعية منخفضة التكلفة.
• إنتاج مادة كربونية واعدة لتطبيقات تخزين الطاقة.
• دعم مفاهيم التصنيع المستدام والاقتصاد الدائري.
• تقليل الاعتماد على المواد التقليدية.
• ربط البحث العلمي بالتطبيقات الصناعية التي تخدم المجتمع والبيئة.

فريق العمل والإشراف العلمي

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 تنفيذ المشروع 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 فريق المشروع

وفاء صبري

سالي سعد

منى رأفت

ملك شعبان

ردينة عبدالعزيز

يمثل هذا المشروع نموذجًا واعدًا لكيفية توظيف البحث العلمي في تحويل الموارد الحيوية الطبيعية إلى حلول صناعية مبتكرة، بما يعزز الاستدامة، ويدعم الاقتصاد الدائري، ويفتح آفاقًا جديدة أمام تطوير مواد متقدمة تخدم الصناعة والبيئة في آنٍ واحد.