كتب / رأفت حسونة
توج مشروع عُماني بتصميم مفاعل حيوي ضوئي لزراعة الطحالب الدقيقة بجائزة برنامج تحويل مشاريع التخرج الطلابية إلى شركات ناشئة «أبجريد» ضمن المسار الصناعي، ويفتح هذا المشروع آفاقا جديدة لاستثمار الطحالب الدقيقة في إنتاج الهيدروجين الأخضر واستثمار هذا المورد الطبيعي الذي يتواجد بكثرة في البحار والأفلاج والأودية في سلطنة عمان، وتحقيق تطلعات سلطنة عمان في استخدام الطاقة المتجددة ضمن رؤية عمان 2040.
وقالت إحدى خريجات الجامعة الألمانية للتكنولوجيا،منى المعشنية: المفاعل الحيوي الضوئي لزراعة الطحالب الدقيقة هو جهاز يستخدم لزراعة الكائنات الحية الدقيقة، مثل الطحالب أو البكتيريا، يتم تصميمه لتوفير الظروف المثلى للنمو، مثل الضوء ودرجة الحرارة ودرجة الحموضة والمغذيات، ويمكن استخدام المفاعل الضوئي الحيوي لمجموعة متنوعة من التطبيقات، بما في ذلك إنتاج الوقود الحيوي، والمعالجة الحيوية، وإنتاج مركبات عالية القيمة مثل الأصباغ والبروتينات، إذ النوع الأكثر شيوعًا من المفاعلات الضوئية الحيوية هو النظام المغلق، والذي يمكن تشغيله في ظل ظروف خاضعة للرقابة في بيئة مختبرية، وعادة ما تكون هذه الأنظمة مصنوعة من مواد شفافة، مثل الزجاج أو البلاستيك، للسماح للضوء بالاختراق والوصول إلى الطحالب أو البكتيريا بالداخل، وتستخدم بعض المفاعلات الضوئية الحيوية كمصادر الضوء الاصطناعي، بينما يستخدم البعض الآخر ضوء الشمس الطبيعي.
وأشارت إلى أن المفاعلات الضوئية الحيوية المغلقة يمكن تصنيفها إلى نوعين رئيسيين: مفاعلات متقطعة «مفاعلات الدفعات» ومفاعلات مستمرة، وعموما، تعتبر المفاعلات الحيوية الضوئية أدوات مهمة لزراعة الكائنات الحية الدقيقة وإنتاج الكتلة الأحيائية والوقود الأحيائي والمركبات العالية القيمة .. مشيرة إلى أن فكرة هذا المشروع قائمة على تصميم وتطوير وتشغيل مفاعل حيوي ضوئي مغلق من النوع الأنبوبي ملائم مع مناخ سلطنة عمان يساعد على نمو وتكاثر الطحالب الدقيقة في بيئة مناسبة نظيفة ووفق المعايير والمواصفات المطلوبة، ومن خلال إجراء العديد من التجارب المخبرية على أنواع متعددة من الطحالب التي تنمو في أماكن مختلفة في البلاد تم بناء وتصميم هيكل خارجي قائم على مستشعرات دقيقة لرصد المعلومات وإمكانية مراقبتها لتحقيق النمو الأمثل في الوقت المطلوب، وذلك من أجل استثمار الطحالب الدقيقة كطاقة بديلة متجددة لإنتاج الهيدروجين الأخضر وأيضا في المجالات الصناعية الأخرى مثل الأدوية والأسمدة والغذاء الحيواني.
بدورها، أوضحت مريم البلوشية إحدى خريجات الجامعة الألمانية للتكنولوجيا، أن العالم يتحول نحو اقتصاد قائم على البيولوجيا من أجل توفير الغذاء والمواد والكيماويات والأدوية والطاقة بطريقة أكثر استدامة، نظرا لأن زراعة الطحالب الدقيقة فعالة ومستدامة وغير محدودة، ويمكن أن تساهم الطحالب الدقيقة في تطوير عملية تصنيع منتج حيوي قيم. كما أن الطحالب الدقيقة هي كائنات دقيقة ضوئية يمكنها توليد الطاقة الحيوية بطريقة فعالة وسريعة أكثر من الطاقة الشمسية وثاني أكسيد الكربون والمغذيات الموجودة في الماء.
الطاقة المتجددة والنظيفة تحقق أهداف رؤية عمان 2040
وذكرت مريم البلوشية أن الطحالب الدقيقة هي كائنات حية واعدة للاستخدام المجتمعي والتطبيقات المستقبلية تحت منظومة الطاقة المتجددة والنظيفة لتحقيق أهداف رؤية عمان 2040 وهذه التطبيقات لا حدود لها مع الابتكار والإلهام، وإحداها توحيد الطحالب الدقيقة مع الصناعات الحديثة والمباني الخضراء، وسيتم النظر في استدامة هذا المشروع من خلال الآثار الاقتصادية والبيئية عبر العملية برمتها؛ بما في ذلك الاستخدام الأمثل لموارد الطاقة الحيوية للطحالب لتمكين التسويق في هذا المجال، والطحالب الدقيقة مفيدة في التخفيف من ارتفاع ثاني أكسيد الكربون، ومعالجة مياه الصرف الصحي، كما يمكن استخدام المفاعلات الحيوية لمعالجة النفايات الصناعية والزراعية عن طريق زراعة الكائنات الحية الدقيقة التي يمكن أن تحلل النفايات إلى مواد أقل ضررا، وبشكل عام تتمتع المفاعلات الحيوية الضوئية بالقدرة على المساهمة في مستقبل أكثر استدامة وصديق للبيئة من خلال توفير بدائل للطرق التقليدية لإنتاج الوقود الحيوي والمواد الكيميائية والأدوية والأغذية والأعلاف.
ولا شك أن سلطنة عمان تزخر بأنواع مختلفة ومتعددة من الطحالب الدقيقة بسبب تنوع التضاريس والبيئات المحلية ويمكن استئصال الطحالب الدقيقة من البحار والأودية والأفلاج وإعادة استزراعها للاستفادة منها في مختلف المجالات والصناعات، وقد تم التحقق من العديد من أنواع الطحالب الدقيقة من إمكانياتها كمنتجات ذات قيمة مضافة ووصفات دوائية وبيولوجية ملحوظة، وكذلك كوقود حيوي، فهي بديل مثالي للوقود الأحفوري السائل فيما يتعلق بالتكلفة والتجديد والمخاوف البيئية، كما أن الطحالب الدقيقة لديها قدرة كبيرة على تحويل ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي إلى منتجات مفيدة مثل الكربوهيدرات والدهون وغيرها من المستقلبات النشطة بيولوجيا.
وأكدت فاطمة الهنائية إحدى فريق المشروع الفائز بالجائزة، أن المشروع يهدف لاكتشاف كافة أنواع الطحالب في سلطنة عمان واستغلال هذه الثروة كمصدر للدواء والغذاء والأسمدة وكذلك كمصدر بديل للطاقة وإنتاج الوقود الحيوي والهيدروجين الأخضر والمساهمة في سوق تقليل التلوث الهوائي بامتصاص الكربون وأيضا لمعالجة المياه وغيرها الكثير، الأمر الذي يوفر مصدر أمن غذائي ومائي باستخدام طاقة آمنة ومتجددة بأفضل التقنيات الحديثة والمتطورة.
