إنتاج الهيدروجين.. حلول ذكية يقدمها مشروع مصري بريطاني

في ظل التوجه العالمي المتسارع نحو إنتاج الهيدروجين، يواصل الباحثون المصريون تطوير حلول ذكية تُسهم في تعزيز كفاءة منظومات الطاقة الهيدروجينية وأمنها؛ كونها من مصادر الوقود الواعدة للمرحلة المقبلة.

وفي هذا الإطار، يعمل فريق بحثي من جامعة المنصورة، بالتعاون مع باحثين من جامعة هدرسفيلد البريطانية، على مشروع علمي مبتكر لرصد أعطال مكونات الطاقة الهيدروجينية قبل حدوثها في ظل ظروف متغيرة.

ويحمل المشروع -الذي اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)- اسم "الرصد الصحي الذكي لمكوّنات الطاقة الهيدروجينية تحت ظروف تشغيل متغيّرة" (HiSHM).

ويسعى المشروع إلى تحقيق الإستراتيجية التي أطلقتها مصر في أغسطس/آب 2024 للتوسع في إنتاج الهيدروجين منخفض الكربون، بهدف تعزيز مكانتها بصفتها مركزًا إقليميًا للطاقة.

إنتاج الهيدروجين بمنظومة ذكية

أوضح المدرس في قسم الهندسة الإنشائية بجامعة المنصورة الدكتور أحمد حسين أن مشروع HiSHM يركز على تطوير منظومة ذكية تتيح التنبؤ بالحالة الإنشائية لمكوّنات البُنى التحتية لإنتاج الهيدروجين، مثل الأنابيب، والحاويات، والصمامات، والمبادلات الحرارية.

ولفت إلى أن الفريق البحثي تمكّن من دمج تقنيات الاستشعار الصوتي (مثل الموجات فوق الصوتية والانبعاثات الصوتية) مع نماذج المحاكاة متعددة الفيزياء، المدعومة بخوارزميات الذكاء الاصطناعي والتعلّم الآلي.

وتُعد هذه المنظومة بمثابة أداة "إنذار مبكر" يمكنها الكشف عن الشروخ الدقيقة، والتآكل، أو التسرّب في مرحلة مبكرة جدًا، بما يساعد في تفادي الأعطال الجسيمة وتقليل تكاليف الصيانة.

دعم أجندة تحول الطاقة

قال الدكتور أحمد حسين -في تصريحات خاصة إلى منصة الطاقة المتخصصة- إن هذا المشروع يتماشى مع رؤية مصر 2030، التي تضع في أولوياتها التحوّل نحو مصادر طاقة نظيفة وآمنة، ورفع إسهام الطاقة المتجددة في مزيج الطاقة إلى 42% بحلول عام 2030.

وأضاف أن المشروع يهدف -كذلك- إلى دعم التوجّه المصري نحو تحقيق الريادة الإقليمية في مجال إنتاج الهيدروجين الأخضر، بصفته أحد الحلول المستقبلية لمواجهة التغيّر المناخي وتقليل الانبعاثات.

ويتألّف الفريق المصري من كوكبة متميزة من الباحثين في مختلف التخصصات الهندسية في جامعة المنصورة، تجمعهم رؤية علمية موحدة نحو الابتكار التطبيقي وهم: المدرس بقسم الهندسة الإنشائية الدكتور أحمد حسين علي عبدالرحمن، والأستاذ بقسم هندسة القوي الميكانيكية الدكتور محمد عوض.

كما يضم الأستاذ بقسم هندسة الأشغال العامة الدكتور مصبح كالوب، والأستاذ بقسم الهندسة الإنشائية الدكتور عماد البلتاجي، والمدرسة المساعدة بقسم الهندسة الإنشائية المهندسة رنا شاهين.

ويعمل الفريق بالتعاون الوثيق مع نظرائهم البريطانيين لتبادل المعرفة والخبرات؛ ما يفتح آفاقًا لتطبيق نتائج المشروع في بيئات صناعية متعددة.

تطبيقات صناعية واسعة

أوضح الدكتور أحمد حسين أن نتائج مشروع HiSHM تمثّل قيمة عالية لقطاعات الطاقة، ولا سيما في منشآت الهيدروجين، ومحطات الغاز الطبيعي، ومرافق البتروكيماويات، إذ يتكرر فيها تعرض المكوّنات لضغوط عالية وبيئات تشغيل قاسية.

كما يمكن تطبيقها في منشآت الطاقة المتجددة التي تعتمد على التخزين والنقل عبر أنظمة تعتمد على الهيدروجين أو مركّباته.

وصُمّم النموذج الأولي لمنصة رصد متنقلة يمكنها جمع البيانات الحقيقية من المواقع الصناعية، وربطها بالخوارزميات التحليلية عبر واجهات ذكية، بما يسهل عمليات الصيانة الاستباقية، ويوفّر معلومات لحظية عن الحالة التشغيلية للمكوّنات.

تمويل من صندوق الشراكة الدولية

يحظى المشروع بدعم من صندوق الشراكة الدولية للبحث العلمي (International Science Partnerships Fund – ISPF)، في إطار برنامج Egypt-UK Cooperation: Research Collaboration Grants، الذي يهدف إلى تعزيز التعاون العلمي بين الجامعات المصرية والبريطانية وتوظيف الأبحاث لخدمة الأهداف التنموية المشتركة.

ويأتي هذا التمويل في توقيت حاسم، إذ يتزامن مع الاهتمام العالمي المتزايد بالهيدروجين بصفته وقودًا مستدامًا، والتزام مصر بتنفيذ مشروعات طاقة نظيفة؛ كونها جزءًا من وفائها بالالتزامات المناخية.

ويُسهم مشروع HiSHM في ترسيخ مفهوم "التحول الرقمي للطاقة"، من خلال استبدال منصات ذكية قادرة على التفاعل اللحظي مع بيانات التشغيل بنظم الفحص التقليدية (البصرية أو اليدوية)، وتحليلها بطريقة آلية لاتخاذ قرارات دقيقة بشأن إجراءات الصيانة أو الإغلاق.

كما يسعى الفريق إلى تصميم واجهات عرض تفاعلية لتمثيل حالة المكونات بصريًا، ما يوفّر أداة فعّالة للمهندسين والمشغلين لاتخاذ قرارات سريعة استنادًا إلى بيانات موثوقة.

نتائج متوقعة

توقّع الدكتور أحمد حسين -في تصريحاته إلى منصة الطاقة المتخصصة- أن يُسهم المشروع المصري البريطاني في:

• تقليل فترات التوقف غير المخطط لها بنسبة تصل إلى 40%.
• خفض تكلفة الصيانة بنسبة تتجاوز 30%.
• تحسين عمر المكونات الحيوية في المنشآت.
• تعزيز السلامة الصناعية في مرافق إنتاج الهيدروجين وتخزينه.
• دعم الصناعة الوطنية في مجال تصنيع أجهزة الاستشعار الذكية منخفضة التكلفة.

موضوعات متعلقة..

اقرأ أيضًا..