اجتمع باحثون من معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة (QEERI)، أحد معاهد البحوث الوطنية الثلاثة التابعة لجامعة حمد بن خليفة، الأسبوع الماضي لاستعراض تقدمهم البحثي خلال ورشة العمل الخاصة بمراجعة أنشطة المعهد للربع الثاني من العام. وعُقِدت ورشة العمل التي استمرت لثلاثة أيام في المدينة التعليمية، حيث تم استعراض مجالات الاكتشاف العلمي الرئيسة التي يجريها معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة ضمن محافظه البحثية الستة المُجمّعة مؤخراً – وهي أمن المياه، والأنظمة الكهروضوئية، والشبكة الذكية، وتخزين الطاقة، وكفاءة الطاقة ومنتجات القيمة المضافة، وجودة الهواء والتغير المناخي.

وتشكل ورشة عمل المراجعة الربعية، منصةً علمية لعلماء معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة لتعزيز التآزر والتعاون والحوار. كما تتيح هذه الورشة لفريق معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة تقييم النجاحات المحققة مؤخرًا، وتحديد المجالات التي تحتاج إلى تحسين، وضمان مضيّهم قدمًا في إنجاز الأهداف البحثية ضمن كل محفظة.

وقال الدكتور مروان خريشة، المدير التنفيذي بالإنابة لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة: "إن جدول أعمالنا البحثي ملتزم بتلبية احتياجات دولة قطر، بما يتوافق مع التحديات الكبرى التي تواجهها الدولة في مجال الطاقة والمياه. وقد قمنا بدمج أنشطتنا البحثية في محاولة للارتقاء بالكفاءات الأساسية التي أفضت إلى تطوير ست محافظ بحثية قوية ومتكاملة. وقمنا بعد ذلك بتأسيس منصة لمراجعة تقدمنا بشكل منتظم، وتحديد فرص العمل مع أصحاب المصلحة الداخليين والخارجيين وتطوير ابتكارات وتقنيات جديدة. وتهدف ورشات عمل المراجعة الربعية إلى ضمان توافق الأنشطة الجارية ضمن محافظنا البحثية مع احتياجات دولة قطر. كما تتيح لنا ورشة العمل هذه تعزيز أوجه التآزر والتعاون ضمن جامعة حمد بن خليفة".

ومن خلال ورشة العمل، استعرض فريق العمل الكثير من الإنجازات الرئيسة لمعهد قطر لبحوث البيئة والطاقة عبر مختلف المحافظ البحثية لدى المعهد. وفي إطار محفظة الشبكة الذكية، عمل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بشكل وثيق مع الكثير من أصحاب المصلحة، بما في ذلك المؤسسة العامة القطرية للكهرباء والماء "كهرماء"، شركة الكهرباء والماء القطرية، وقطر للبترول، وإدارة الأرصاد الجوية القطرية؛ لمساعدة الدولة على تحقيق أهدافها للطاقة المتجددة وزيادة كفاءة وسلامة شبكة الكهرباء لديها. وقام الباحثون بتطوير الكثير من حلول الطاقة الكفيلة بدمج أنظمة الطاقة الشمسية الكهروضوئية ضمن نظام توزيع الطاقة بطريقة موثوقة وفعالة، كما أحرزوا تقدمًا كبيرًا في إنشاء أدوات خاصة بتحديد والتنبؤ بموارد الطاقة الشمسية لدعم عمليات تطوير الأنظمة الكهروضوئية على الصعيدين السكني والتجاري. وبالمثل، أحرز فريق العمل تقدمًا كبيرًا في إنشاء قاعدة بيانات لأحجام الطلب على الكهرباء، بما يرتقي بالتدابير الرامية إلى تمكين المستهلكين من ترشيد استهلاك الكهرباء خلال فترات الذروة، في استجابة للحوافز المالية.

وفي مجال الألواح الشمسية الكهروضوئية، قام معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بتطوير قدرات ومعارف فريدة من نوعها في المنطقة تتيح له تصميم وإنتاج ألواح شمسية عالية الأداء للبيئة الصحراوية. وقد مكّن ذلك باحثي معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة من الانضمام إلى المنتديات واللجان الدولية من أجل التوصل إلى معايير وإجراءات جديدة لاختبار وتقييم الألواح الكهروضوئية بشكل فعال في البيئات الصحراوية. وبفضل وجود منشأة مفتوحة فريدة من نوعها لاختبار أنظمة الطاقة الشمسية، وفريق من العلماء المتميزين الذين يعملون على تطوير تقنيات الطاقة الشمسية الكهروضوئية، تقدم فريق عمل المعهد لتسجيل ثلاث براءات اختراع عن موادهم الجديدة وتصاميمهم للألواح الشمسية في الأشهر الأخيرة.

وإلى جانب أعماله في مجال الطاقة الشمسية، حقق معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة إنجازًا كبيرًا في مجال تخزين الطاقة. ونجح المعهد في تطوير أنظمة تقيّم ظروف تشغيل بطارية كبيرة الحجم لدعم شبكة الكهرباء في منشأة اختبار الأنظمة الشمسية. وتستند هذه البطارية على تقنية الليثيوم أيون ذات الكثافة العالية للطاقة. كما قام الفريق بدراسة المواد الكربونية المعدّلة التي تحسن الأداء الكهروكيميائي لنظام بطارية التدفق والأكسدة، وتوصلوا إلى نتائج واعدة باستخدام المعالجة النيتروجينية للمواد الكربونية.

وفي إطار محفظته البحثية لكفاءة استخدام الطاقة، يتعاون معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة مع مؤسسة "كهرماء" في نشاط بحثي مشترك مدته سنتان لتحسين كفاءة استهلاك الطاقة في أنظمة تبريد المناطق بنسبة تتراوح بين 10 و20٪، مما يخفض تكاليف الطاقة ويقلل من الآثار السلبية على البيئة. وإضافة إلى ذلك، قدم معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة مؤخرًا طلبًا بشأن الحصول على براءة اختراع لجهاز تنظيم حرارة جديد و"ذكي" يمتاز بكفاءة عالية في استهلاك الطاقة، وقد أظهر النموذج إمكانيات واعدة له. وإضافة إلى ذلك، يعمل علماء المعهد على الحد من متطلبات الطاقة الصناعية من خلال تحسين إزالة الأحماض الغازية ضمن عمليات النفط والغاز، وقد تم إحراز تقدم كبير في إنشاء مختبر تحفيز كيميائي وظيفي عالي الإنتاجية لدعم صناعة النفط والغاز في تطوير منتجات ذات قيمة مضافة أعلى.

وبفضل العدد الكبير من براءات الاختراع والبحوث المنشورة في مجلات مهمة،  أكدت محفظة بحوث أمن المياه في معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة التزام المعهد بتعزيز موارد المياه المستدامة في قطر. وأبرزت البحوث التي تم استعراضها في ورشة العمل التقدم الذي أحرزه المعهد في توفير حلول تحلية المياه، ومعالجة مياه الصرف الصحي وإعادة استخدامها، ورسم خرائط المياه الجوفية، مما يمهد الطريق لإدارة الموارد المائية بطريقة آمنة ومستدامة في دولة قطر. كما حقق فريق العمل نتائج واعدة جدًا في مجال فصل النفط والمياه، مع غشاء بوليمر تم تطويره حديثًا. وهكذا، فقد تم البدء بتطبيقات رفع كفاءة فصل النفط/المياه في عمليات النفط والغاز. ويعمل الباحثون أيضًا على وضع أساليب متطورة للاستخدام الفعال لنفايات الصرف الصحي المعالجة في تبريد المناطق، وذلك بالتعاون الوثيق مع شركة قطر كوول ووزارة البلدية والبيئة.

كما استعرض باحثو المعهد خلال ورشة العمل جهودهم المكثفة لتطوير اللوائح البيئية الوطنية لجودة الهواء. وبالتعاون الوثيق مع وزارة البلدية والبيئة، قام علماء المعهد ببناء أطر وتقنيات لقياس وإدارة وتخفيف الملوثات في الهواء، وبالتالي المساهمة في تحسين المعايير والممارسات في مجالي جودة الهواء والتغير المناخي.

وعلق الدكتور خريشة أيضًا على وتيرة التقدم السريع الذي يشهده المعهد، وعلى روح التعاون والابتكار والاكتشاف المتأصّلة لدى العلماء.

وقال الدكتور خريشة: "استعرضت المناقشات في ورشة عمل المراجعة للربع الثاني من العام، الكثير من الإنجازات المهمة والتحديات الرئيسة عبر المحافظ البحثية، وأظهرت بوضوح أننا نسير على الطريق الصحيح. ويهدف المعهد إلى تنفيذ مهمته في مساعدة دولة قطر على تلبية احتياجاتها من الطاقة والمياه".

ويعمل معهد قطر لبحوث البيئة والطاقة بشكل وثيق مع القطاعين العام والخاص على الصعيد المحلي، إلى جانب المنظمات الدولية لمساعدة الحكومة على تحقيق الأهداف المنصوص عليها في رؤية قطر الوطنية 2030، للتحول إلى اقتصاد مستدام قائم على المعرفة.