فريق بحثي يقوم بتحضير أنواع من الكربون باستخدام المخلفات الصناعية والنباتية

إعداد: آلاء القواسمي

يعد الكربون أحد المواد متعددة الاستعمالات والتي تدخل بكثرة في تفاصيل الحياة الحديثة وتساعد على زيادة رفاهية الإنسان.

والكربون له مجموعة واسعة من التطبيقات مثل الطلاء، توليد الطاقة وتخزينها، فصل الغاز، تنقية المياه، تصنيع أجهزة الاستشعار، والتحفيز الكيميائي.

وقام فريق بحثي من مركز التميز البحثي في تقنية النانو بجامعة الملك فهد للبترول والمعادن، برئاسة د. محمد عبد العزيز، بتحضير أنواع مختلفة من الكربون باستخدام الكتلة الأحيائية والنفايات الصناعية ومصدر الكربون منخفض التكلفة مثل الفحم.

وطور الدكتور عبد العزيز مع فريقه استخراج الكربون من مصادر متعددة باستخدام طرق مختلفة، حيث تمكن من التحكم في الشكل والحجم وسطح BET ونسبة العائد عن طريق اختيار مصدر الكربون المناسب، وطرق التحضير، ونوع العوامل المنشطة.

وذكر أن كل نوع من الكربون له مميزات فريدة، وقد أظهر الكربون الذي تم تحضيره أداءً جيدًا في تطبيقات معينة.

وقال: لقد لاحظنا الأداء الجيد للكربون الذي تم إنتاجه في مجالات متعددة، منها المكثفات عالية السعة وفصل المياه ومعالجتها والاستخراج المحسن للنفط وتصنيع أجهزة الاستشعار.

وأضاف أنه يمكن أن يكون المستخدم النهائي للكربون المطور هو أرامكو السعودية وشركة هانيويل، بالإضافة إلى صناعة التعدين، شركات الأدوية، وشركات تخزين الطاقة، بما في ذلك الشركات ذات الصلة بالطاقة المتجددة.

وعن التأثير الإيجابي الكبير للبحث في مجاله وعلى الصناعة والمجتمع أيضا، صرح الدكتور عبد العزيز أن هذا البحث سيلعب دورًا رئيسيًا في إنشاء صناعة الكربون، من خلال الاستفادة من الكتلة الأحيائية السعودية والنفايات الصناعية ومصادر الكربون منخفضة التكلفة، لمواكبة الطلب المحلي ولأغراض التصدير.

وأوضح انه سيلعب دورًا أساسيًا في الحصول على أنواع محددة من مواد الكربون من النفايات السعودية واستخدامها في تطبيقات معينة.

وأوضح أن استخدام النفايات والمخلفات الصناعية وغيرها لإعداد الكربون يمكن أن ينقذ البيئة أيضًا، مثل استخدام مخلفات النباتات كأغصان شجر النخيل الجافة وغيرها من النباتات.

وحول تسويق الكربون، أوضح د. عبد العزيز أنه بالاعتماد على المعرفة المكتسبة من البحث خلال السنوات الخمس الماضية، سنقوم بصنع أنواع مختلفة من الكربون، بما في ذلك الكربون مرتفع الثمن، ومع ذلك، لا يمكننا تحديد تكلفة الإنتاج للسوق بدقة، لأنها محدودة في نطاق المختبر حتى الآن.

وأضاف: إذا حصلنا على الدعم المناسب مثل القوى العاملة وتغطية النفقات والمختبرات المناسبة والمواد الكيميائية، فإنه يمكننا إجراء الاختبارات على نطاق واسع.

وتنبأت مقالات عديدة بأنه يمكن تطبيق استخدام هذه الكربونات في مجالات أخرى مثل الإلكترونيات والطاقة الكهربائية والكهروكيميائية والخلايا الشمسية وخلايا الوقود وإزالة الكبريت من النفط والغاز.

وقد تم نشر البحث ضمن 20 مقالة في مجلات مشهورة وحصل على 9 براءات اختراع أمريكية وتم تقديمه في 10 مؤتمرات دولية.

ويعمل الدكتور محمد عبد العزيز حاليًا كعالم أبحاث ثاني في مركز التميز البحثي في تقنية النانو (CENT) بجامعة الملك فهد للبترول والمعادن.

وتتمثل اهتمامات د. عبد العزيز البحثية الأساسية في إعداد المواد النانوية بما في ذلك المواد الكربونية وتطبيقاتها. ولديه حتى الآن 113 مقالة في مجلات علمية، وفصل في كتاب واحد، ويحمل 28 براءة اختراع.