بدعم من “كاوست”.. تقنية ذكية لرصد التلوث في محطات تحلية المياه

الرياض: صُبرة

تلقي “كوالسينس”، وهي شركة ناشئة في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست)، بكل ثقلها البحثي، لتعزيز إنجازاتها العلمية في معالجة مشكلات الطاقة، فضلاً عن تطوير حلول مبتكرة لمراقبة وضبط العمليات في أنظمة محطات تحلية المياه ومنع التلوث.

وتآسست الشركة نتاج تعاون بين الدكتور بابار خان، والدكتور لوكا فورتوناتو، والبروفيسور توروف ليكنز، لوضع حلول لرصد التلوث البكتيري في شبكات أنابيب المياه، مستعينين بخبراتهم الواسعة في مجال العلوم البيولوجية والمياه.

 وكانت نقطة انطلاق “كوالسينس” داخل مختبر البروفيسور ليكنز في مركز تحلية وإعادة استخدام المياه في كاوست. ويقول الدكتور فورتوناتو، الذي انضم إلى كاوست عام 2014 قادماً من إيطاليا لدراسة الدكتوراه في مجال الهندسة البيئية “كنا نعمل في المختبر نفسه، على نفس المشكلة، ولكن من منظور مختلف، لذا قررنا في عام 2016 دمج خبراتنا، من أجل تطوير حل مؤثر وفاعل في هذا المجال”.

تحديد البكتيريا

ويرى الدكتور خان أن المملكة “أفضل بيئة لاختبار نظامهم”. ويقول  “أردت استخدام خبرتي في مجال التقنية الحيوية، التي اكتسبتها من العمل في مدينة نيويورك، بالإضافة لخبرتي كطبيب متخصص في مجال الأحياء الدقيقة، لمعرفة كيف يمكننا تحديد البكتيريا في أنظمة وشبكات المياه”. وأصبح ذلك عمليًا مشروعي البحثي لدرجة الدكتوراه، وكنت أعلم أن هذا العمل معقد، ويحتاج لجهد جماعي للقيام به، وكنت محظوظاً بالتعرف على الدكتور لوكا، الذي كان شغوفًا مثلي في هذا المجال”.

 مرحلة مبكرة

تعمل “كوالسينس” على تصميم جهاز استشعار ومراقبة ذكي، لضبط العمليات في أنظمة تحلية المياه، يعتمد على عدة تقنيات، من أهمها الاستشعار الأنزيمي الفلوري للكشف عن النشاط البكتيري. ويهدف هذا الجهاز بصورة أساسية للكشف عن التلوث البكتيري داخل الانابيب في مرحلة مبكرة من عملية تحلية المياه بواسطة الأغشية، ما يساعد مشغلي المحطة على حصر المشاكل، واتخاذ الإجراءات الوقائية اللازمة.

 تحلية المياه

ويعتقد مؤسسو “كوالسينس” أن ما يميز نظامهم عن غيره من البدائل التجارية الأخرى، هو قدرته على خفض التكاليف لمشغلي محطات تحلية المياه. ويقول الدكتور فورتوناتو “لقد جمعنا طرقًا مختلفة لبناء جهاز استشعار ذكي، يسمح باكتشاف وتحديد نوع التلوث البكتيري في النظام، وبالتالي مساعدة مشغلي محطة التحلية على التخفيف منه، وهدفنا الأكبر هو التقليل من استهلاك الطاقة اللازمة لإنتاج مياه الشرب”.

نظام استشعار

ويقول الدكتور خان “تعاني أنظمة تحلية المياه من مشكلة متكررة، تتمثل في تكّون التلوث البكتيري، وتجمع مكوناته داخل أنابيب تحلية المياه، خصوصاً في الوحدات التي ترشح مياه البحر، وتحولها إلى مياه عذبة ونظيفة صالحة للشرب. التحدي هنا هو أننا لا نستطيع رؤية ما يحدث داخل هذه الأنابيب، وفي حال تشكّل تجمعات بكتيرية كبيرة، فإن ذلك من شأنه تعطيل النظام بالكامل وإيقافه عن العمل. قمت مع الدكتور لوكا بتطوير نظام استشعار غير مكلف، يعتمد على حقن جزيء سريع ينبعث منه الضوء داخل الانابيب، يمكنه اكتشاف التلوث البكتيري وتحليل بياناته وتقديمها للمشغلين وتنبيههم بضرورة تنظيف هذه الانابيب”.

بيئة كاوست

يقول الدكتور خان:” استفدنا جداً من وجود محطة خاصة لتحلية المياه في كاوست، وكنا أيضاً نعمل جنبًا إلى جنب مع الجهات الحكومية المعنية بالمياه، التي كانت بدورها مهتمة بتجربة تقنيتنا. وسنتمكن من خلال هذه الشراكات المهمة من تسريع عملية التطوير، والانتقال إلى معالجة الأنواع الأخرى من عوامل التلوث”.

ويؤكد مؤسسو كوالسينس أن الدعم الذي حصلوا عليه من “كاوست”، فضلاً عن بيئتها ومرافقها المتطورة، كان له دور  كبير في تحقيق رؤيتهم. ويقول خان: ” كانت كاوست حاضرة بقوة لدعمنا منذ أول خطوة في تأسيسنا للشركة، سواءً كان دعماً تقنياً أو تجارياً”.