في إطار دعم قسم الهندسة الكيمياوية للبحوث العلمية والمشاريع البحثية لطلبة الدراسات العليا، ولا سيما تلك التي تهدف إلى تقليل الملوثات البيئية ومواجهة التغيرات المناخية،

أُجريت على قاعة الفرات في كلية الهندسة مناقشة رسالة الماجستير للطالبة:

حوراء سالم عبد الله  وذلك عن رسالتها الموسومة:

“دمج خلية الوقود الميكروبية والمفاعل الحيوي الضوئي لغرض مزدوج هو معالجة مياه الصرف الصحي وتوليد الطاقة الحيوية”

 Merging Microbial Fuel Cell and Photo-Bioreactor for the Dual Purpose of Wastewater Treatment and Bioenergy Generation

وقد أُنجزت الرسالة تحت إشراف:

              •            الأستاذ المساعد الدكتور عباس عبد الكريم محمود / جامعة النهرين

              •            والأستاذ المساعد الدكتور حسين جبار كاظم / جامعة بغداد

وتألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسماؤهم أدناه:

              •            الأستاذ الدكتور سعد حنش عمار – رئيسًا

              •            الأستاذ المساعد الدكتور باسم حميد جريمد – عضوًا

              •            الأستاذ المساعد الدكتور هند جاسم هادي – عضوًا

وقد أقرّت اللجنة أن الرسالة استوفت متطلبات نيل شهادة الماجستير في الهندسة الكيمياوية، ومنحت الطالبة درجة امتياز.

ملخص الرسالة:

تتوفر العديد من الطرق لمعالجة مياه الصرف الصحي، منها الفيزيائية والكيميائية والبيولوجية، إلا أن معظمها يعاني من مشكلات تتعلق بكلفة التشغيل العالية نتيجة الاستهلاك الكبير للطاقة الكهربائية، فضلاً عن إنتاج نواتج ثانوية قد تسبب أضرارًا بيئية أخرى.

تُعد خلايا الوقود الميكروبية (MFCs) تقنية واعدة لمعالجة المياه بطريقة بيولوجية مع توليد الكهرباء، إلا أن من أبرز التحديات التي تواجه هذه الخلايا هو إنتاج غاز ثاني أوكسيد الكربون، مما يزيد من العبء البيئي ويسهم في التغير المناخي. لذلك، تم في هذه الدراسة تصميم مفاعل متكامل يجمع بين خلية الوقود الميكروبية ومفاعل حيوي ضوئي يحتوي على طحالب خضراء دقيقة (Photo-Bioreactor). يتميز هذا النظام الهجين بقدرته على:

              •            معالجة مياه الصرف الصحي

              •            توليد الطاقة الحيوية (كهرباء)

              •            إنتاج وقود حيوي من الكتلة الطحلبية

              •            امتصاص وتثبيت غاز ثاني أوكسيد الكربون الناتج من الخلية الميكروبية

أهمية التصميم من الناحية العلمية:

يُعد هذا التصميم ابتكارًا متعدد الوظائف يجمع بين معالجة ملوّثات المياه وإنتاج الطاقة المتجددة، مع المساهمة الفعالة في تقليل انبعاثات ثاني أوكسيد الكربون.

إن دمج خلية الوقود الميكروبية مع المفاعل الحيوي الضوئي يوفر منصة متكاملة صديقة للبيئة يمكن استخدامها في معالجة مياه الصرف بطريقة اقتصادية ومستدامة، بما ينسجم مع أهداف التنمية المستدامة ومواجهة تغير المناخ.

أبرز نتائج الدراسة:

              •            كفاءة معالجة مياه الصرف الصحي: 98%

              •            الكثافة الكهربائية المنتجة: 65 mW/m²

              •            معدل تثبيت غاز ثاني أوكسيد الكربون: 73.6 mg/L·day

والفديو التالي يستعرض لمحات من أجواء المناقشة:

فديو المناقشة