كلفته مليونا دينار كويتي.. ويعتمد على تقليل تركيز الملوثات
العجمي يُعلن عن ابتكار لمعالجة تلوث الهواء وينصح باستخدامه في البحرين


سجل الباحث الكويتي في علوم البيئة مبارك العجمي، براءة اختراع بيئية، تستهدف إيجاد حلول جذرية لتلوث الهواء في ضاحية أم الهيمان بدولة الكويت، فيما نصح على هامش الإعلان عن ابتكاره باستخدامه في البحرين، وخصوصا في المعامير والرفاع والحد الصناعية وغيرها من المناطق.
وكان العجمي قد أعلن عن ابتكاره أسلوبا علميا جديدا لحل جذري في ضاحية على صباح السالم لخلط الهواء وتقليل تركيز الملوثات وتشتيتها في منطقة الانعكاس الحراري ليلا وتغيير اتجه الرياح وزيادة سرعتها وخلق دوامات هوائيه نهارا بالإضافة إلى توليد طاقة كهربائية بمقدار ثمانين مليون كيلوات/ساعة/سنويا، وبكلفة مليون وثمانمائة ألف دينار كويتي.
وتقع ضاحية على صباح السالم - أم الهيمان سابقا ـ في الجزء الجنوبي من الكويت، وهي قريبة جداً من المناطق الصناعية التي تتوطن فيها الصناعات النفطية والبتروكيماوية، وخصوصا منطقة الشعيبة الصناعية الشرقية والغربية ومنطقة الأحمدي الصناعية.
وتعتبر أهم مصادر التلوث فيها مصافي تكرير البترول، مصانع الأسمدة الكيماوية، مصانع الأسمنت والألمنيوم والبلاستيك، ومعظم ملوثات هذه المناطق يمكن تصنيفها على أنها جسيمات ومعادن كالرصاص والصوديوم والماغنيسيوم وغيرها، إضافة إلى ملوثات تقليدية مثل: أكاسيد الكبريت والكربون والنيتروجين والأحماض الغازية كحمض الهيدروكلوريك والكبريتيك.
التلوث الحاد ليلاً وكثافة الملوثات نهاراً
تتحدد مشكلة تلوث الهواء في ضاحية أم الهيمان في عنصرين، هما التلوث البيئي الحاد ويحدث ليلاً بسبب ظاهرة الانقلاب أو الانعكاس الحراري، وكثافة الملوثات المختلفة نهاراً.
وقال العجمي في هذا الصدد ’’بعد دراسة العوامل الجوية المحددة لكثافة الملوثات وهي درجة الحرارة والرياح وجدنا أن تشتيت الملوثات، وطبقة الهواء تتأثر بحركة الهواء الصغرى والوسطى أي أن الظواهر الجوية الحاكمة هي سرعة الرياح واتجاهها والدوامات الهوائية وكذلك استقرار حالة الجو، إضافة إلى تضاريس المكان’’.
وتابع ’’وفيما يخص تأثير سرعة الرياح على تشتيت الملوثات نجد أنه كلما زادت سرعة الرياح الأفقية زاد حجم الهواء الذي يمر على مصدر الملوثات، حيث تنعكس نسبة تركيز الملوثات عكسيا مع سرعة الرياح، بينما نجد أن تغيير اتجاه الرياح يؤدى إلى تشتيت الملوثات وتقليل تركيزها، إضافة إلى أن الدوامات الهوائية الحرارية والميكانيكية لها دور رئيسي في تشتيت الملوثات’’.
وأضاف العجمي أن ’’أم الهيمان تقع في محافظة الأحمدي جنوبي الكويت وتحيط بها صحراء جرداء تساعد على انسياب وسرعة الرياح وزيادة حركة الهواء الأفقية’’، منوها إلى أن ’’معدل الانحدار في درجة حرارة الجو واستقراره، يؤثر إيجابياً في حركة الهواء في الاتجاه الرأسي كلما اتجهنا إلى أعلى ويزيد من تيارات حمل الملوثات وعمليات الخلط في الهواء’’.
تشتيت الهواء أقل فاعلية قبل الشروق
وقال ’’تبعاً لذلك يكون تشتيت الملوثات أكثر فاعلية إلا انه لابد أن نأخذ في الحسبان إن التشتيت يكون أقل فاعلية قبل الشروق وأعلى مستوى له عند الظهر، وفي الليل يكون عند مستوى صفر نتيجة حدوث ظاهرة الانقلاب أو الانعكاس الحراري’’.
وأوضح العجمي أن ’’حرارة الهواء تقل كلما ارتفعنا عن سطح الأرض والهواء الدافئ أخف من البارد، ولذا يتصاعد الدافئ إلى أعلى وفى الظروف الجوية العادية نهارا يرتفع الهواء الدافئ الموجود فوق ضاحية أم الهيمان إلى أعلى حاملا معه كميات مختلفة من الملوثات وبذلك تقل تركيزات الملوثات في هواء أم الهيمان’’. واستدرك ’’لكن عندما تتعرض المنطقة لضغط جوى مرتفع يدور فيه الهواء في حلزونات عكسية فإن تيارات الهواء تهبط إلى أسفل في اتجاه الأرض وفى أثناء هبوطها ترتفع درجة حرارة الوسط الهوائي المحيط مع الارتفاع وعندما تتقابل كتلتا الهواء الصاعد مع الهابط تكون درجة حرارة الهواء الصاعد اقل من درجة حرارة الهواء الهابط وبذلك تتكون منطقة تسمى بمنطقة الانقلاب أو الانعكاس الحراري بين كتلتي الهواء وتشكل طبقه من الهواء الدافئ غطاء أو سقفا يحجز تحته الهواء الصاعد ويترتب على ذلك حبس الملوثات فيه وارتفاع تركيزاتها بدرجة كبيرة’’. وتابع ’’يطلق على هذه الحالة تلوث الهواء الحاد وهذا ما تتعرض له ضاحية أم الهيمان ليلا، وأثناء ظاهرة الانعكاس الحراري فوق المنطقة تكون قاعدة طبقة الانعكاس الحراري على ارتفاع يتراوح مابين (250- 500) مترا فوق سطح الأرض ويزداد ارتفاع هذه القاعدة نهارا نتيجة تآكل أجزاء منها’’.
حبس معظم الملوثات في الهواء القريب
وأشار العجمي إلى أن ’’الهواء الصاعد تكون حرارته أعلى في النهار ويكون أدفأ قرب قاعدة طبقة الانعكاس الحراري فيدفعها إلى أعلى حاملة اكبر قدر من الملوثات، ولكن بعد غروب الشمس وفى أثناء الليل تهبط درجة حرارة الهواء الصاعد وبذلك لا تستطيع دفع طبقة الانعكاس الحراري إلى أعلى فتهبط قاعدة طبقة الانعكاس الحراري إلى مستويات منخفضة قريبه من سطح الأرض ويترتب على ذلك حبس معظم الملوثات في الهواء القريب من سطح الأرض وهذا يفسر عدم الإحساس بالتلوث نهارا والإحساس به ليلا’’.
وتابع ’’هذا مما دفعنا لاستخدام (التوربينات الهوائية) لخلط الهواء بقوة كبيرة لزيادة درجة حرارة الهواء الصاعد من خلال تكوين دوامات هوائيه وبالتالي تقليل تركيز الملوثات ودفع قاعدة طبقة الانعكاس الحراري إلى أعلى ليلا’’.
وفيما يخص العنصر الثاني الذي يساعد على تلوث أم الهيمان وهو كثافة الملوثات المختلفة نهاراً، لفت العجمي إلى أن ’’سرعة الرياح وارتفاع درجة الحرارة يساعد على عدم الإحساس بالتلوث من قبل المواطنين، ويمكن تحديد الخطوات العملية لمكافحة تلوث الهواء في ضاحية أم الهيمان وتقوم على استخدام الطاقة الريحية الصديقة للبيئة من خلال استخدام التوربينات الهوائية وهذه الوسيلة تنتج طاقة كهربائية وطاقة ميكانيكية وننصح بنشر 4 من التوربينات الضخمة بقدرة (megawatt +7 ) لكل منهما وبطاقة إجمالية قدرها ثمانين مليون كيلوات/ساعة/سنويا أي بمعدل(21920) كيلوات/يوميا’’.
وأضاف ’’تستخدم أثناء النهار لتكوين دوامات هوائية ولتغيير اتجاه الرياح، أما بعد غروب الشمس وتكوين طبقة الانعكاس الحراري ونزولها إلى مستوى الارتفاع الإجمالى للتوربين وهو (180 ) مترا فإنها تتحول إلى طاقة ميكانيكية كمراوح لخلط الهواء وتشتيت الملوثات وتقليل تركيزها ودفع قاعدة طبقة الانعكاس الحراري إلى أعلى’’.
يذكر أن هذا الابتكار العلمي جاء بعد دراسة أجراها الباحث على ضاحية أم الهيمان، وتناول خلالها ملوثات الهواء ومصادرها ومخاطرها وآثارها الصحية والبيئية، واستمرت الدراسة قرابة 20 شهرا. الوقت البحرينية