الوصف:
يجمع هذا الابتكار بين البرمجيات والأجهزة لتشغيل عملية الترشيح الغشائي بشكل آلي وفعّال، بحيث تتضمن العملية عدّة وحدات غشائية لمعالجة حجم محدد من السوائل، دون الحاجة إلى تدخل بشري. ويُطبّق النظام تقنيتي الترشيح الدقيق (Microfiltration) والترشيح الفائق (Ultrafiltration) لفصل الجسيمات العالقة و/أو الغروية عن السوائل. كما يمكن استخدام واجهة مستخدم رسومية تفاعلية لعرض عملية الترشيح ومتابعة أداء كل وحدة غشائية على حدة.
عقب انتهاء عملية الترشيح، يمكن للنظام إرسال بريد إلكتروني آلي يتضمن ملخص العملية إلى المستلمين المعنيين. ويمكن بدء عملية الترشيح يدويًا بتحديد حجم السائل المراد معالجته، أو ضبطها لتتم بصورة آلية وفق حجم ثابت استنادًا إلى الخصائص الديناميكية للسائل.
المجال العلمي أو التقني:
يرتبط هذا الابتكار بمجالات العلوم البيئية، والهندسة العملياتية (Process Engineering)، والتقنيات الحيوية (Biotechnology)، وعلوم الترشيح، إضافةً إلى التقنيات المعتمدة على إنترنت الأشياء (IoT) والذكاء الاصطناعي.
الجدول الزمني للمشروع:
تم تركيب نموذج أولي موسّع في منشأة تشغيلية وإجراء عدة تجارب عليه، مع التخطيط لإجراء المزيد من التجارب في المستقبل.
الأهداف الرئيسة للاختراع:
- تطوير نظام ترشيح ذاتي التشغيل وفعّال قادر على العمل دون تدخل بشري.
- تطبيق الذكاء الاصطناعي ميدانيًا لمعالجة أي حجم ثابت من السوائل أو حجم محدد يعتمد على الخصائص الديناميكية للسائل.
- تصميم نظام ترشيح مستقل قادر على تركيز/فصل الطحالب الدقيقة، أو البكتيريا، أو الإنزيمات المستخلصة من منشآت متنوعة في مجالات التكنولوجيا الحيوية، والصيدلة، وصناعة الألبان، ومعالجة مياه الصرف.
الأثر المتوقع والأهمية:
يمكن لنظام الترشيح الآلي المدعوم بالذكاء الاصطناعي تحسين الجوانب الاقتصادية والاستدامة البيئية لعدد من الصناعات من خلال توفير إنتاجية عالية ودقة متناهية في مجالات مثل الاستزراع المائي، والصناعات الحيوية، ومعالجة مياه الصرف. كما يمكن استخدامه في المراقبة اللحظية للعمليات في القطاعات الصناعية والأكاديمية ذات الصلة بترشيح المياه المعتمد على الأغشية.
يوفّر هذا الابتكار بديلًا منخفض التكلفة وموفرًا للطاقة في معالجة المياه وإعادة استخدامها، كما يمكن استثماره لإنتاج منتجات حيوية (مثل الطحالب الدقيقة، والبكتيريا، والإنزيمات) تسهم في خفض البصمة الكربونية ودعم مفاهيم الاستدامة والاقتصاد الدائري، بما يتوافق مع إستراتيجيات رؤية قطر الوطنية 2030.
بيانات المشرف/المشرفين:
-
الاسم الكامل: بروبير داس
-
المسمى الوظيفي/المنصب: أستاذ بحث مشارك
-
القسم/الوحدة: مركز التنمية المستدامة
-
المؤسسة/الجهة: جامعة قطر
-
البريد الإلكتروني: probir.das@qu.edu.qa
أعضاء الفريق المشاركون:
- شعيب خان، مساعد باحث أول، مركز التنمية المستدامة، جامعة قطر.
- مريم العمادي، مدير خدمات البحوث، مركز التنمية المستدامة، جامعة قطر.
صورة للنموذج الأولي:
