عندي فكرة.. م. أسامة العادل: فرن أتوماتيكي لإنتاج الفحم النباتي صديق البيئة

شركات عالمية تعاقدت معي.. وفي مصر «المكامير» سيدة الموقف

من قديم الزمان اعتمد الانسان علي الفحم في أغراض الطهي والتدفئة ثم تطور الامر الي استخدامه في انتاج الطاقة وتسيير القطارات وتشغيل الالات حتي تم اكتشاف البترول والغاز الطبيعي والكهرباء فانتقلت الصناعة الي عصر جديد وقل الاعتماد علي الفحم.. ورغم ذلك ما زال الانسان يعتمد علي الفحم في العديد من الاغراض ويتم إنتاج الفحم بالطرق التقليدية عن طريق المكامير التي يتم فيها اشعال الاخشاب والاشجار ودفنها حتي تتحول الي فحم نباتي، ولكن تلك الطريقة ينتج عنها العديد من الملوثات البيئية بسبب ان هذه المكامير غير محكمة الاغلاق مما ينتج عنه تصاعد العديد من الادخنة التي تلوث البيئة وتؤثر علي صحة الانسان وتسبب له العديد من الامراض.. المهندس أسامة عبد الحكم العادل عضو جمعية خبراء العلوم والتكنولوجيا استطاع اختراع نوع من الأفران لانتاج الفحم النباتي بصورة صديقة للبيئة لا ينتج عنها أي ملوثات وحصل علي براءة الاختراع.. تفاصيل المشروع وطموحات صاحبه نتعرف عليها في الحوار التالي..
كيف كانت فكرة إنتاج الفحم النباتي بطريقة صديقة للبيئة؟
جاءت الفكرة عندما عرضت علينا في جمعية خبراء العلوم والتكنولوجيا المشاكل البيئية والصحية لمكامير الفحم البلدي وما ينتج عنها من تلوث خطير علي البيئة وصحة الانسان، فبدأت العمل في عام 2002 علي فكرة لجعل مكمورة الفحم البلدي صديقة للبيئة من خلال احاطتها بمبني وسحب الادخنة المتصاعدة منها ومعالجتها حراريا وكيماويا بحيث تكون الانبعاثات النهائية مطابقة لقانون البيئة. ولاحظت ان صناعة الفحم النباتي باستخدام المكامير تعتمد تماما علي العنصر البشري والطريقة اليدوية لذلك تكون جودة الفحم ليست علي المستوي المطلوب، ولأن هناك حاجة ماسة لتطوير اساليب صناعة الفحم النباتي لكي تكون صديقة للبيئة مع ضمان الحصول علي فحم نباتي عالي الجودة وبمواصفات ثابتة باستمرار فإن ذلك يتطلب وسيلة انتاج يتم التحكم بها اتوماتيكيا.
متي بدأت التصنيع وكيف كانت ردود الأفعال؟
بدأت تصنيع اول فرن لانتاج الفحم النباتي يعمل اتوماتيكيا وبدأت تجارب التشغيل عام 2008 بعد ان قمت بالعديد من التجارب وقمت بتصنيع اكثر من نموذج. وتم انشاء موقع للتجارب يضم عددا من الافران بسعات مختلفة وكان الانتاج محل تقدير المصدرين الذين تعاقدوا علي الانتاج طوال فترة التجارب والتي ساعدت علي التطور التكنولوجي للافران للحصول علي افضل اداء بيئي واقتصادي..ثم تقدمت للحصول علي براءة اختراع من أكاديمية البحث العلمي والتكنولوجيا عام 2009 والتي شهدت بأن الفرن الذي قمت بتصميمه يضم عناصر جديدة لم يسبق لأحد التوصل اليها حيث يعتبر الفرن الاكثر صداقة للبيئة، ولهذا تم منحي عن هذا الاختراع براءة اختراع رقم 26843.
إنتاج متواصل
ما مكونات الفرن وكيف يعمل؟
يتكون الفرن من وعاء تفحيم داخلي بباب امامي يغلق بإحكام بعد تعبئة المتبقيات الزراعية ويثبت داخل وعاء خارجي معزول حرارياً تثبت بمؤخرته ولاعة تدفع الهواء الساخن في الفراغ بين الوعاءين حيث يوجه للالتفاف بانتطام حول وعاء التفحيم قبل خروجه من المدخنة.. تخرج من المتبقيات الزراعية مع التسخين غازات توصل بوحدة تكثيف ملحقة بالفرن حيث يتكاثف جزء منها كسائل اسود «القار» بينما تتبقي غازات قابلة للاشتعال يتم حرقها داخل الفرن لتوفير استهلاك وقود الولاعة (سولار – غاز طبيعي – غاز البوتان) حتي تمام عملية التفحيم. بعد ذلك يترك الفرن ليبرد ثم يفتح وعاء التفحيم لتفريغه من الفحم مع ملاحظة ان التبريد يستهلك معظم زمن دورة التفحيم (تعبئة – تسخين – تبريد – تفريغ).
ومع التطوير المستمر للفرن تم ابتكار نظام الانتاج المتواصل للفحم النباتي حيث اصبح الفرن رأسيا وله عدة أوعية تفحيم حرة تعبأ بالمتبقيات الزراعية علي الارض فيتم رفع الوعاء الأول بونش علوي ويوضع داخل الفرن حتي تمام التفحيم ثم يتم اخراجه بالونش ووضعه في الهواء الطلق لسرعة التبريد ورفع الوعاء الثاني للتفحيم ووضعه داخل الفرن وهكذا حيث نحصل علي فحم نباتي من اربعة اوعية يومياً وهذه الفكرة تزيد من كمية الفحم المنتجة من الفرن الواحد.
ما النباتات المستخدمة في تصنيع الفحم النباتي؟
يمكن تفحيم جميع انواع الاشجار وكذلك المخلفات الزراعية بعد فرمها لقطع صغيرة وكبسها في قوالب، مثل قش الارز وحطب القطن والذرة وغيرها من المواد العضوية للحصول علي فحم نباتي يستخدم كمصدر للطاقة الحرارية في مختلف التطبيقات الحياتية. علاوة علي استخدامه في بعض الاغراض الطبية والعسكرية لامتصاص الغازات الضارة والسامة وتنقية المياه وهو نوع من الفحم النباتي يصنع باسلوب خاص ويسمي الفحم النشط.
عائد اقتصادي
وما العائد الاقتصادي الذي يمكن الاستفادة به من خلال هذه الافران؟
تستخدم هذه الافران الحاصلة علي براءة الاختراع في انتاج الفحم النباتي كمصدر للطاقة الحرارية في التطبيقات المنزلية والصناعية، كما يمكنها انتاج الفحم الحيوي الذي يعمل كمخصب للتربة الزراعية ويعمل علي تقليل تسرب المياه في التربة الرملية ويستقطب الكائنات الدقيقة التي تغذي جذور النبات بالعناصر الرئيسية التي تزيد من المحصول بنسبة تزيد علي 60%، إضافة الي انتاج الفحم الحيواني الذي يستخدم في صناعة السكر لازالة الشوائب والتبييض.. وكمرحلة اعداد لانتاج الفحم النشط الذي يستخدم في امتصاص الغازات الضارة والسامة في قطاعات الصحة والحرب الكيماوية (الكمامات) وكذلك في تنقية مياه الشرب.
ما مدي انتشار هذه الافران في مصر ؟
تستطيع هذه الافران القضاء علي اكثر من 90% من التلوث الناتج عن مكامير الفحم البلدية... ورغم ذلك فهي غير منتشرة في مصر لان وزارة البيئة في العهود السابقة لم تكن تمتلك الارادة السياسية لاستبدال مكامير الفحم البلدية بالافران صديقة البيئة.. ويظهر ذلك من خلال اجتماعات شاركنا فيها منذ أكثر من عشر سنوات ولم تسفر عن اي خطوات تنفيذية..ولكن رغم ذلك فإن هناك مؤشرات ايجابية حالية علي عزم وزارة البيئة اتخاذ الخطوات اللازمة لتشجيع اصحاب المكامير علي التحول الي الافران صديقة البيئة. ولكن ذلك يتطلب توفير قروض ميسرة مع اتخاذ اجراءات حازمة ضد المخالفين الذين يتسببون في تدهور صحة المواطنين المقيمين كأسري في القري المحاطة بمكامير الفحم البلدي.
تعاقدات خارجية
هل وصل اختراعك الي خارج الحدود وما هو رد الفعل عليه؟
لأهمية المشروع فقد سمعت بعض الجهات الخارجية عن فكرة فرن التفحيم صديق البيئة وتعاقدت معنا شركة امريكية علي شراء فرن افقي تم شحنه لولاية كولورادو. كما وقعت معنا الشركة مذكرة باستخدام حق المعرفة لدينا في اقامة ثلاثة مصانع علي نفقتهم في مصر والولايات المتحدة والصين مع قيامهم بالتسويق علي مستوي العالم... ولكن الشركة الامريكية انسحبت نتيجة الظروف السياسية بعد الثورة..كما تعاقدت معنا شركة كويتية علي شراء فرنين رأسيين للانتاج المتواصل للفحم النباتي وتم شحنهما منذ عدة اشهر. كما شاركت في مؤتمر دولي في المنطقة الشرقية بالمملكة العربية السعودية في نوفمبر 2014 لتقديم بحث عن الافران كأحد التطبيقات لاستغلال المخلفات الزراعية بطريقة صديقة للبيئة وتحقيق قيمة اقتصادية مضافة. ولاقي البحث استحسان الجهة المنظمة للمؤتمر والمتخصصين.
ما مزايا افران التفحيم صديقة البيئة التي قمت باختراعها؟
لها مزايا عديدة منها تحكم رقمي (ديجيتال) في درجات الحرارة لضمان الحصول علي منتج ذي خواص فنية موحدة باستمرار، كما ان هذه الافران اقتصادية في استخدام الوقود وتحقق مردودا اقتصاديا إضافيا بتكثيف مادة القطران. بالإضافة الي أن الفرن صغير الحجم مقارنة بالطريقة التقليدية ويشغل حوالي 10% من مساحة وحدة إنتاج الفحم النباتي التقليدية كما يتيح التصميم سهولة النقل والحركة. ومن مزاياه أيضا أن عمر تشغيله طويل ومردوده الاقتصادي عال. وقبل كل ذلك أن الانبعاثات الناتجة عن الأسلوب الحديث أكثر صداقة للبيئة مقارنة بالطريقة التقليدية.
ونظرا للتحكم الاتوماتيكي في عملية التفحيم فإن جودة الفحم الذي يتم الحصول عليه تكون عالية لأن التحكم الاتوماتيكي يعطي خصائص ثابتة عند تفحيم نفس النوعية من الأخشاب.. والافران صديقة البيئة توفر الوقت حيث يتم التفحيم في دورة شديدة القصر مقارنة بالطريقة التقليدية فمدة الدورة الحديثة تعادل 1 - 2 % من الدورة التقليدية.
وعلي جانب آخر تساهم هذه الافران في ايجاد فرص عمل ثابتة ومستقرة للشباب المتعطل في صورة مشروعات منتجة قليلة التكاليف. وتتيح هذه الافران الصغيرة الحجم حلا جذريا امام وزارة الري للحد من انتشار مكامير الفحم البلدية علي حرم المجاري المائية. كما تتيح هذه النظم تنفيذ سياسة وزارة البيئة بتجميع وحدات انتاج الفحم في اماكن بعيدة عن الكثافة السكانية.