فريق سعودي يوظّف «النانو» في تطوير أداء محركات السيارات وأجهزة التكييف

حقق فريق بحثي علمي من جامعة الملك فهد للبترول والمعادن، «انجازاً علمياً»، يتمثل في زيادة الخصائص الحرارية للمبادلات، ويعمل على إنتاج سوائل «نانوية». ويتوقع استخدام المنتج في تطبيقات واسعة في الصناعات الكيماوية والبترولية والاليكترونية. فيما يعمل الفريق على استخدام التقنية ذاتها في تطوير أداء محركات السيارات وأجهزة التكييف.ويضم الفريق، الذي ينتسب إلى قسمي الهندسة الكيماوية والميكانيكية في الجامعة، الدكتوران معتز عطية، ورشاد منصور، وطالب الماجستير في قسم الهندسة الكيماوية أسامة دحمان. وأوضح قائد الفريق الدكتور معتز عطية، أن فكرة البحث تتلخص في «إنتاج سوائل نانوية، مكونة من الماء ونوعين من الأنابيب الكربون النانوية المعدلة كيماوياً والمطعمة بذرات معدنية ذات خصائص حرارية»، مضيفاً «يتم تعديل أسطح الأنابيب الكربونية متناهية الصغر، ببعض المجاميع الوظيفية الكيماوية، التي لها القدرة على تحويل الأنابيب الكربونية متناهية الصغر من مواد لا تذوب في الماء إلى مواد ذائبة كلياً فيه». وذكر عطية، أن إحدى الخطوات يتم فيها «تطعيم الأنابيب الكربونية متناهية الصغر، بأنواع متعددة من ذرات أكاسيد المعادن، التي تمتاز بخاصية النقل الحراري، والتي تم تحضيرها باستخدام طريقة الإشباع الرطب»، مبيناً ان هذه الخطوة «تمكن من الحصول على أكبر قدر من توزيع الأنابيب الكربونية متناهية الصغر، واستخدمت الموجات الاهتزازية ذات التردادات الاهتزازية العالية، لزيادة عملية تشتيت الدقائق الصلبة النانونية داخل الماء، والحصول على سائل متجانس ومشبع ومذاب فيه الأنابيب الكربونية متناهية الصغر».
وقال: «إن السوائل المُذابة تمتاز بدرجة عالية من التجانس والاستقرار لفترة طويلة، تصل إلى أكثر من شهرين. كما ان لها القدرة على تحسين الخصائص الحرارية، وزيادة فعالية عملية التبادل الحراري في المبادلات الحرارية المختبرية»، موضحاً أنه تم «تصميم وتصنيع مبادل حراري في مختبرات الهندسة الكيماوية لهذا الغرض».
وأجرى الفريق البحثي، تجارب عملية مكثفة على المبادل الحراري، وأظهرت النتائج المخبرية «زيادة كبيرة في عملية التبادل الحراري في المبادلات الحرارية، وصلت إلى أكثر من 40 في المئة، مقارنة في الماء العادي، الذي لا يحوي هذه الجزيئيات النانوية». وتوقع عطية، «استخدام المنتج في تطبيقات واسعة في الصناعات الكيماوية والبترولية والاليكترونية، ومنها تصميم معدات تبادل حراري ذات حجم صغير وخاصية نقل حراري عال جداً، مقارنة بالموجود حالياً، وتوفير الطاقة وتقليل كلفة الضخ، وزيادة كفاءة تبريد الأجهزة الاليكترونية». وأضاف أن «العمل متواصل لاستخدام الأنابيب الكربونية في تطبيقات أخرى، مثل محركات السيارات والمكيفات».