منتدى الجمعية الكيميائية يدعوا الى نشر ثقافة الابتكار وإثراء الميدان بآلياته ونشر ثقافة الكيمياء الخضراء والبيئة المستدامة

ENN –  اشاد المنتدى العلمي للكيمياء والبيئة المستدامة 2015الذي تنظمه الجمعية الكيمائية الاماراتية  بالدعم والاهتمام العلمي اللامحدود الذي توليه الامارات بقيادة صاحب السمو الشيخ خليفة بن زايد ال نهيان رئيس الدولة واخوانه الحكام بدخول الامارات في الصناعة السلمية للطاقة النووية فيه تعزيز قدرات الدولة.

واختتم المنتدى اعماله المقام بالتعاون مع وزارة التربية والتعليم ومعهد مصدر بابوظبي وجامعة سعود بالرياض ومنطقة راس الخيمة التعليمية وغرفة تجارة وصناعة راس الخيمة اختتم اعماله مساء امس تحت شعار” ابداع وابتكار ” في قاعة غرفة تجارة وصناعة رأس الخيمة .

وقالت الكيميائية موزة سيف مطر الشامسي ال علي رئيسة الجمعية عضو المجلس الاعلى لاتحاد الكيميائيين العرب ان المشاركين اوصو بالتواصل المستمر مع المؤسسات البحثية كمعهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا والاستفادة من تجاربهم البحثية والإعداد للمؤتمر العلمي الثامن عشر بالتعاون مع الجامعات والمؤسسات العلمية والمجتمعية.

كما دعو الى نشر ثقافة الابتكار وإثراء الميدان التربوي والمجتمع المحلي بآلياته وطرقه و نشر ثقافة الكيمياء الخضراء والبيئة المستدامة في مناهج العلوم والكيمياء.

وطالبو بالتواصل مع وزارة التربية والتعليم ممثلة بإدارة المناهج وإمدادها ببعض أوراق عمل المنتدى.

ودعا المشاركون الى دعم ورعاية إنجازات الطلبة العلمية والتي حققت فوزا محليا أو أقليميا ومنحهم براءات اختراع لحفظ حقوقهم وتعزز انجازاتهم.

-الحرص على جعل المنتدى سنوي ودوري ويكون كل عام تحت شعار يتفق مع إنجازات وتوجهات الدولة العلمية. كما دعو الى توسيع نطاق عمل هذا المنتدى على مستوى دولة الإمارات وحبذا لو كان على فترتين صباحية ومسائية.

واكدو اهمية بناء مجموعات عمل وتنظيمها وحثها على العمل الجماعي .وإقامة ورش العمل وغيرها والتي تظهر الجهود الفردية والجماعية وتساعد على تبادل الأفكار.

وشددوا على اهمية دمج مهارات الابتكار في المحتوى العلمي ضمن المناهج الدراسية في مدارس التعليم العام بدولة الإمارات العربية المتحدة.

وشهد الجلسة الختامية للمنتدى الاستاذة سمية عبدالله بن حارب السويدي مديرة منطقة رأس الخيمة التعليمية والسيد محمد حسن السبب مدير عام الغرفة بالوكالة والاستاذ عماد جمعة سعد رئيس قسم الدعم الفني في بلدية دبي وقيادات التعليم والتوجيه واساتذة الكيمياء والعلوم في مدارس الدولة.

” الكيمياء المستدامة “

وقدم البروفيسور عبدالرحمن بن عبدالله الورثان رئيس تحرير المجلة العربية للكيمياء باتحاد الكيميائين العرب استاذ الكيمياء في جامعة الملك سعود بالرياض عضو مجلس ادارة الجمعية الكيميائية السعودية ورقة المنتدى الرئيسة بعنوان ” الكيمياء الخضراء ” والتي حدد فيها إطلاق مصطلح “الكيمياء المستدامة ” على مفهوم “الكيمياء الخضراء ” وهذه التسمية عبارة عن فلسفة الأبحاث في مجال الكيمياء والهندسة التي تعمل على تشجيع تصميم منتجات وعمليات  تؤدي إلى تقليل إستعمال وإنتاج مواد خطرة ، كما أنها تهدف إلى تحسين فعالية الاستخدام الأمثل للموارد الطبيعية لتلبية الاحتياجات البشرية من المنتجات الكيميائية والخدمات  وذلك عن طريق تصميم وتصنيع منتجات كيميائية تكون آمنة وصديقة للبيئة.

كما تلعب ” الكيمياء الخضراء ” دوراً كبيراً في حل كثير من التحديات التي تواجه المجتمعات البشرية في الوقت الحاضر والمستقبل. حيث تشمل هذه التحديات أموراً منها: تلبية احتياجات المجتمعات من الطاقة والتقليل من استهلاك المجتمعات من الطاقة والمياه والتقليل من إنبعاث  ملوثات الجو.

لهذا فإن ” الكيمياء الخضراء ” تحاول أن تعمل على تقليل التأثير السلبي للكيمياء على البيئة وذلك بمنع التلوث عند مصدره وباستخدام أقل ما يمكن من الموارد الطبيعية حتى يحصل ما يسمى بالبيئة المستدامة.

كما تلعب ” الكيمياء الخضراء ” دوراً كبيراً في حل كثير من التحديات التي تواجه المجتمعات البشرية في الوقت الحاضر والمستقبل. حيث تشمل هذه التحديات أموراً منها: تلبية احتياجات المجتمعات من الطاقة  والتقليل من استهلاك المجتمعات من الطاقة والمياه والتقليل من إنبعاث  ملوثات الجو .

ودعا الورثان في ورقته الى إعطاء أفضلية ” للاقتصاد المدوّر ” مثل: إعادة التدوير وادارة النفايات والاستخدام الأمثل للمواد الخام  أو إيجاد البدائل والعمل على جعل الأماكن الحضريةأماكن أكثر مناسبةً للحياة .

الجلسة الاولى

وبدأت بعدها الجلسة الاولى للمنتدى والتي ترأسها الأستاذ أحمد صبحي الرفاعي استاذ الكيمياء في ثانوية الجودة وتضمنت مناقشة ثلاثة أوراق عمل الأولى للبروفيسور زيد العثمان رئيس قسم الكيمياء بجامعة الملك سعود بعنوان ” النانو تكنولوجي ” ، اما الورقة الثانية فكانت للدكتور خليفة عيسى طاهر الاستاذ بمعهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا بابوظبي بعنوان ” انتاج الوقود الحيوي الأخضر ” .فيما كانت الورقة الثالثة للاستاذة افتخار احمد الاستاذة بمعهد مصدر بعنوان ” تقنيات مبتكرة لتحلية المياه بالطاقة الشمسية “.

الامارات والطاقة النووية

وناقشت الجلسة الثانية للمنتدى أربع أوراق عمل حيث كانت الورقة الأولى للأستاذة موزة سيف مطر الشامسي آل علي مدير نطاق بقطاع العمليات المدرسية بوزارة التربية والتعليم  رئيس الجمعية بعنوان ” جهود الامارات في مجال الطاقة النووية ” .

وتحدثت فيها قائلة  : ان دخول الامارات في الصناعة السلمية للطاقة النووية فيه تعزيز قدرات الدولة: حيث تشير الدراسات إلى أن دولة الإمارات العربية المتحدة ستحتاج إلى 40000 ميجاواط إضافية من الكهرباء بحلول عام 2020 لتلبية الطلب السنوي. وتعتبر هذه الطاقة الكهربائية عاملاً بالغ الأهمية لرفد اقتصادنا الحيوي. وفي أعقاب تقييم دقيق لمختلف الخيارات المتعلقة بتلبية احتياجاتنا المستقبلية من الكهرباء بطريقة مسؤولة، قررت حكومة دولة الإمارات العربية المتحدة تطوير برنامج مدني للطاقة النووية، وبالتالي فهي تحتاج اليوم إلى كوادر مؤهلة لإعدادها لقيادة هذا القطاع المتنامي. وقد أشاد المجتمع الدولي بالنهج الشفاف الذي تتبناه دولة الإمارات العربية المتحدة في تطوير برنامج سلمي وآمن للطاقة النووية.

وقالت الشامسي : أعلنت الإمارات مساء الاربعاء 23-12-2009 تدشينها برنامجها النوويالسلمي، من خلال تشكيلها مؤسسة الإمارات للطاقة النووية، مرجحة بدء البناء الفعلي للمحطات في عام 2012 . وفي يوم الأحد 27-12-2009 أطلقت الإمارات برنامجها للطاقة النووية بمنح عقد بقيمة 40 مليار دولار لكونسورتيوم كوري جنوبي لبناء مفاعلات نووية وتشغيلها بصورة مشتركة لمدة 60 عاما ^. ويتم مراجعة كافة التراخيص المقدمة من قبل مؤسسة الإمارات للطاقة النووية للتأكد من مطابقتها للمعايير العالمية في الأمن والسلامة وذلك تحت إشراف الهيئة الاتحادية للرقابة النووية، وهي هيئة مستقلة أنشئت عام 2009 لضمان توفير الأمن والأمان والاستدامة طويلة المدى في الاستخدامات السلمية للطاقة النووية والإشعاع المؤين في دولة الإمارات العربية المتحدة من خلال وضع اللوائح والأنظمة وفق المعايير العالمية والإشراف على تنفيذها. وفي 4-2009 اعلنت الإمارات “وثيقة السياسة العامة في تقييم امكانية تطوير برنامج للطاقة النووية السلمية” التي تقضي بان “اي برنامج نووي في الدولة سيرتكز على أساس عنصري السلامة وحظر الانتشار النووي وكذلك الامتناع عن التخصيب وإعادة معالجة الوقود النووي محلياً وهما جزئي دورة الوقود النووي الذين يمكن استخدامهما بسهولة في أغراض غير سلمية”. وفي 10-2009 اصدرت الإمارات قانونا يحظر تطوير أو إنشاء أو تشغيل أي منشأة لإعادة معالجة الوقود المستهلك أو تخصيب اليورانيوم ضمن حدودها. ويقضي القانون بإنشاء “الهيئة الاتحادية  للرقابة النووية” وهي هيئة رقابية وتنظيمية مستقلة تماماً تعمل على تنظيم القطاع النووي في الإمارات للأغراض السلمية فقط وتحقيق الأمان والأمان النووي والأمن النووي والوقاية من الإشعاعات. وينص على “تجريم وفرض عقوبات قاسية مدنية وجزائية على مخالفة أحكام القانون بما في ذلك سرقة المواد النووية أو المتاجرة بها أو النقل أو الاستخدام غير المصرح به لتلك المواد”.

الجلسة الثانية

الورقة الثانية في الجلسة الثانية  فكانت للأستاذ ابراهيم عبد ربه المعايطة مستشار بقطاع العمليات المدرسية بوزارة التربية والتعليم وكانت بعنوان ” الابتكار ”  اما الورقة الثالثة فكانت للاستاذة سعادة عبدالله مطر موجهة العلوم بمنطقة راس الخيمة التعليمية وكانت بعنوان ” صمغ النحل ” .فيما كانت الورقة الرابعة والأخيرة للأستاذ غريب محمد غريب أستاذ الكيمياء بمنطقة الفجيرة التعليمية بعنوان ” الاحتباس الحراري ” .

” تقنية النانو “

وفي ورقته حول ” تقنية النانو ” قال البروفيسور زيد بن عبد الله العثمان رئيس قسم الكيمياءفي جامعة الملك سعود والمشرف على كرسي ابحاث المواد المتقدمة عضو مجلس ادارة الجمعية الكيميائية السعودية : ان العالَم يجد ضالته في تصغير الأشياء بدلاً من تكبيرها.وان النانو، عالم متناهي الصغر. ويعتبر النانوتكنولوجي، الجيل الخامس من الالكترونيات.

وكشف ان مقياس النانو: يشمل الأبعاد التي يبلغ طولها نانومتراً واحداً إلى غاية الـ100 نانو متر. واوضح ان علم النانو: هو دراسة المبادئ الأساسية للجزيئات والمركبات التي لا يتجاوز قياسها الـ100 نانو متر. وان تقنية النانو أو النانوتكنولوجي: هو التعامل مع المواد، وإنتاج معدات وآلات دقيقة جداً ذات أبعاد نانويه.

واشار الى ان مقياس النانو يشمل الأبعاد التي يبلغ طولها نانومتراً واحداً إلى غاية الـ100 نانو متر. وعلم النانو هو دراسة المبادئ الأساسية للجزيئات والمركبات التي لا يتجاوز قياسها الـ100 نانو متر. وتقنية النانو أو النانوتكنولوجي هو التعامل مع المواد، وإنتاج معدات وآلات دقيقة جداً ذات أبعاد نانويه. موضحا ان أصغر شيء يستطيع أن يراه الإنسان بالعين المجرّدة يبلغ عرضه  10,000 نانو متر.

وعن طرق تحضير المواد النانوية تكون إما من أعلى إلى أدنى من خلال تكسير المادة الأصلية (الكبيرة) حتى الوصول إلى الحجم النانوى.ومن الأمثلة عليها الحفر الضّوئي، القطع، الكحت والطحن.وقد استخدمت هذه التقنيات فى الحصول على مركبات إلكترونية مجهريه كشرائح الحاسب وغيرها.

والطريقة الاخرى في تحضيرها هي من أسفل لأعلى من خلال بناء المادة النانوية انطلاقاً من ذرات وجزيئات يتم ترتيبها حتى نصل إلى الشكل والحجم النانوى المطلوب.وغالباً ما تكون طرق كيميائية. وتتميز بصغر حجم المواد الناتجة، وقلة الفاقد والحصول على روابط قوية للمادة النانوية الناتجة.

وعن انواع مواد النانو اشار الى تنوع أشكال المواد النانوية ويمكن تقسيمها الى ثلاثة أقسام رئيسية: احادية الابعاد مثل الالواح المتعددة والجرافين او ثنائية الابعاد مثل أنابيب الكربون النانوية او ثلاثية الابعاد مثل الفوليرين والجسيمات النانوية.

واكد ان نجاح تقنية النانو يعتمد على تكاتف الجهود في مختلف مجالات العلوم والهندسة والعلوم الصحية. موضحا توفر تطبيقات النانو في الطب والصيدلة وعلوم المواد والتعدين والبيئة وتقنية المياه والطاقة والتكنولوجيا الحيوية والدفاع والامن العام وهندسة الاتصالات.

ومؤكدا ان التطبيقات الطبية هي الأهم لتقنية النانو. وتعتمتد على التشخيص الدقيق و العلاج عالي الكفاءة. وفي توصيل الدواء حيث تعتبر تقنية النانو مجال خصب في صناعة الدواء. وفي توصيل الدواء يرتكز على تطوير الجزيئات نانوية القياس بهدف تحسين تواجدها في المكان المطلوب داخل الجسم البشري حيث تكون الفائدة منها أفضل (التوافر الحيوي للدواء). ويمكن تحقيق ذلك من خلال دقة الخلية المستهدفة (الاستهداف الجزيئي  باستخدام الأجهزة المهندسة نانوياً.

وتحدث عن تصميم الجسيمات النانوية البوليمرية أو الليبيدية الدهنية لتحسين الخصائص الدوائية والعلاجية للأدوية.وتتمثل قوة أنظمة توصيل الدواء في قدرتها على تغيير الحركيات الدوائية والتوزيع الحيوي للدواء داخل الأعضاء. وتمت تجربتها لعلاج الخلايا العصبيه داخل المخ (الذي يصعب دخول اي دواء اليه) بإستخدام الجسيمات الدهنيه.

وكشف ان النانوتكنولوجي هو الجيل الخامس الذي ظهر في عالم الإلكترونيات حيث كان الجيل الأول: المصباح الإلكتروني  بما فيه التلفزيون والجيل الثاني: جهاز الترانزيستور والجيل الثالث: الدارات التكاملية والجيل الرابع: المعالجات الصغيرة .

واكد ان نجاح تقنية النانو يعتمد على تكاتف الجهود في مختلف مجالات العلوم والهندسة والعلوم الصحية. وعلى تصميم الجسيمات النانوية البوليمرية أو الليبيدية الدهنية لتحسين الخصائص الدوائية والعلاجية للأدوية. مشيرا انه تتمثل قوة أنظمة توصيل الدواء في قدرتها على تغيير الحركيات الدوائية والتوزيع الحيوي للدواء داخل الأعضاء. وقد تمت تجربتها لعلاج الخلايا العصبيه داخل المخ (الذي يصعب دخول اي دواء اليه) بإستخدام الجسيمات الدهنيه. وضرب مثلا في علاج السرطان يمنح الحجم الصغير للجسيمات النانوية خصائصاً كبيرةً في علم الأورام أو الأنكولوجي ويمكن استهداف خلايا معينه بدواء معين دون أن يؤثر بالضرر على بقية الخلايا وتقليل الآثاره الجانبيه للأدوية واستخدام النقاط الكمومية في مجال التصوير التشخيصي وهي جسيمات نانوية ذات خصائصٍ حابسةٍ، ومنها انبعاث الضوء الانضباطي الحجم مصاحبةً للتصوير بالرنين المغناطيسي ، كما يمكن الحصول على صور لمواقع الأورام بواسطة الجسيمات النانوية أكثر بريقاً من الأصباغ العضوية ولا تحتاج سوى إلى مصدر ضوءٍ واحدٍ فقط للإثارة والتوهج. وامكانية استخدام جسيمات الذهب النانوية لعلاج السرطان حيث  استخدمت قشور نانوية مقياسها 120 نانومتر مطلية بالذهب لقتل الأورام السرطانية بالفئران.وترتبط الجسيمات النانوية بالخلايا السرطانية من خلال توحيد وربط الأجسام المضادة أو الببتيد بسطح القشرة النانوية. ويتم تعريض تلك المنطقة إلى الأشعة باستخدام أشعة الليزر تحت الحمراء والتي تخترق اللحم بدون تسخينه. كما يتم  تسخين الذهب بدرجةٍ كافيةٍ يسبب موت الخلايا السرطانية. وقد حصل الدكتور مصطفى السيد لاستخدامه مركبات الذهب الدقيقة في علاج السرطان على قلادة العلوم الوطنية الأمريكية التي تعتبر أعلى وسام أمريكي في العلوم لإنجازاته في مجال النانو وتطبيقه لهذه التكنولوجيا في علاج مرض السرطان باستخدام الذهب.

وعن استخدام تقنيات النانو في روبوتات المستقبل قال على سبيل المثال؛ الجينات المحوسبة من خلال وضعها بالجسم بهدف إصلاح أو اكتشاف الأضرار والعدوى التي يتعرض لها الجسم.وقد يصبح الكربون العنصر الأساسي المستخدم في بناء الروبوتات النانوية نتيجة قوته الداخلية الكامنة والعديد من الخصائص الأخرى لبعض أشكال الكربون (مركبات الألماس والفوليرين).

وعن تطبيقات النانو في الطاقة:  كشف انها تستخدم في تطوير أنواع جديدة ومحسّنة لتقنيات الطاقة.والطاقة البديلة والنظيفة.وان مكتفات النانو تساهم في تطوير أنواع جديدة ومحسّنة لتقنيات الطاقة. كما تسهم في تحقيق الطاقة البديلة والنظيفة.

واوضح ان “الايروجيل الكربوني “دقيق المسام أحد المواد التي يتم استخدامها في تصميم المكثّفات الدقيقة نظراَ الى أنه يملك مساحة سطح داخلي كبيرة ويمكن تعديل خواصه عبر تغيير قطر المسام وتوزعها مع إضافة فلزات قلوية بحجم النانو لتعديل ناقليتها.وأنابيب النانو الكربونية يمكن استخدامها في المكثّفات الدقيقة. لهذه الأنابيب مساحة سطح كبيرة مما يزيد من كمية الشحنة التي يمكن تخزينها.

وعن خلايا وقود النانو اشار الى استخدام خلايا الوقود القائمة على الهيدروجين. حيث يعد أحد أشكال الطاقة الصديقة للبيئة. وأهم مادة نانوية في خلايا الوقود العامل المساعد المكوّن من الكربون المدعوم بجزيئات من معادن كالذهب ذات الأقطار 1-5 نانومتر. وانه يجب تحتوي المواد الملائمة لتخزين الهيدروجين والطاقة على عددٍ كبيرٍ من المسام متناهية الصغر وتمتلك مساحة سطحية كبيرة.

وعن تطبيقات النانو في المياه:اشار الى ان عُشر سكان العالم، لا يحصلون على مياه شرب نظيفة. ويحصد الماء الملوث بالبكتيريا و الفيروسات و الرصاص و الزرنيخ الملايين من الأرواح كل عام. ويتم اليوم استخدام تطبيقات النانو فــي صناعة تحليــة ومعالجة المياه. وتسهم المرشحات النانو مترية والتي تستعمل أغشية الترشيح النانومترية لإزالة الأملاح الذائبة الموجودة في المياه المالحة، ولإبعاد الملوثات الميكرومترية مثل عنصري الزرنيخ والكادميوم، ولإزالة عسر الماء. بالإضافة للكائنات الدقيقة مثل الفيروسات والبكتيريا. ومن الأمثلة عليها أنابيب النانو الكربونية وألياف أكسيد الألمنيوم (الألومينا). ويتم غرس أنابيب النانو الكربونية بتزاحم شديد وبوضع متماثل ومتجاور لتشكيل هيكل متين وقوي يشبه الغشاء.

ورد المحاضر على بعض انتقادات استخدام النانو مشيرا الى انها النانو جزيئات صغيره جدًا إلى الحد الذي يمكنها من التسلل وراء جهاز المناعة في الجسم البشري، وبإمكانها أيضًا أن تنسل من خلال غشاء خلايا الجلد والرئة، أو حتى أن تتخطى حاجز دم الدماغ. وانه ” لا يمكن لأي كان الوقوف في وجه هذا التطور الكبير، فلنحاول تقليص السلبيات “.

واشاد بمبادرة انشاء معهد الملك عبدالله لتقنية النانو بجامعة الملك سعود وتجهيز وحدات أبحاث النانو وإقامة ورش العمل واللقاءات العلمية ذات الصلة واستضافة خيرة العلماء العالميين في هذا المجال وفتح أبواب الشراكات الخارجية.