الروزينيوم
الروزينيوم هو اختصار عنوان مشروع استخلاص سماد عضوي جديد من مخلفات قش الأرز والذي يرأسه الدكتور محمد ثروت ـ أستاذ بيوتكنولوجيا النبات بالمركز القومي للبحوث ـ فيقول أن التصحر يعد أحد أهم المشكلات التي تسبب تحلل واضمحلال التربة الخصبة التي تتميز بها الاراضي الزراعية وفي العقد الأخير دمرت العديد من المساحات الزراعية الشاسعة نتيجة التعرية والتجوية والنشاط البشري, واعادة تأهيل الاراضي الزراعية لا يحتاج فقط إلي كميات كافية من الماء والمواد الغذائية, انما تحتاج إلي المواد العضوية الفنية بالكائنات الحية الدقيقة.
ويؤكد ثروت أن الأسمدة التقليدية مثل اليوريا وأملاح الأمونيا لها عيوب كثيرة نتيجة الذوبان السريع في الماء بسبب صغر وزنها الجزيئي, ومن هذه العيوب علي سبيل المثال تلوث التربة ببعض الأملاح الضارة نتيجة الذوبان السريع لهذه الاسمدة, أيضا تلوث المياه الجوفية والتحت سطحية بالنيترة وبالتالي الإضرار بصحة الإنسان, وعدم قدرة النبات علي الاستفادة من هذه الأسمدة وطوال مراحل نموه, كما أن الأسمدة لم تستطع الحد من ظاهرة التصحر فضلا عن استخدامها العديد من المرات علي مدار العام.
ويكمل تامر رجب ـ باحث مشارك في المشروع ـ أنه في العقدين الأخيرين أجريت العديد من المحاولات لانتاج سماد عضوي مستخرج من مادة اللجنين المشبع بالنيتروجين وله وزن جزيئي كبير يستطيع امداد النبات بالعناصر الغذائية ويتلافي عيوب الأسمدة التقليدية, وبعد بحث طويل توصلنا إلي أن قش الأرز يحتوي علي15% من مادة اللجنين المشبع بالنيتروجين وبالتالي فمن خلال هذا المشروع أمكننا التخلص من مشكلة مخلفات قش الأرز وتحويله إلي سماد عضوي غني بالعناصر الغذائية القادرة علي تحسين أنواع التربة المختلفة واعادة خصوبتها, وأصبح من الممكن تحويل صحارينا إلي أراضي خصبة بواسطة هذا السماد العضوي) روزينيوم(.
اللجنين.. ومراحل الإنتاج
وعن مادة اللجنين يقول رجب ان اللجنين هو أحد أهم مكونات الخشب وله تركيب كيميائي معقد ووزن جزيئي كبير, ينتج كمركب ثانوي في عملية صناعة الورق ويستخدم لتوليد الطاقة ويمثل حوالي30% من مكونات النبات وله دور مهما في عملية التسميد الطبيعي عن طريق التحلل العضوي ثم التشبع بالنيتروجين مما يزيد نسبة المواد المسمدة العضوية التي لها تأثير عظيم علي مكونات التربة الغذائية وتغذية النبات أثناء مراحل نموه المختلفة, لكن المواد العضوية توجد بكميات غير متوفرة لذلك أصبح من الضروري ايجاد بديل وهو السماد العضوي الصناعي باستخدام اللجنين.
وحول مراحل انتاج الروزينيوم يقول أحمد محمد ثروت ـ مساعد باحث في المشروع ـ أنه في البداية يتم تجهيز قش الارز بواسطة تجميده في نيتروجين سائل ثم طحنه لتحويله إلي جزيئات دقيقة بضراسة, ثم يتم خلط جزيئات قش الأرز مع الأمونيا في درجة حرارة وضغط تقليب جيد, في هذه المرحلة سوف ينتج عن التفاعل كمية من الغازات الحيوية التي يمكن استغلالها في الزراعة, بعد ذلك يتم تجفيف السماد العضوي الغني بالنتيروجين6% عن طريق اعادة تدوير الأمونيا الزائدة من التفاعل وتجميعها في خزانات, وأخيرا اضافة بعض العناصر الغذائية المتخصصة لتحسين كفاءة المنتج.
وأضاف أحمد أنه قد تم الانتهاء من الجانب المعملي للمشروع ويبقي الجانب التطبيقي بالتعاون مع احدي الجامعات النمساوية, وكخطوة لتحقيق ذلك سوف يصطحب الدكتور أشرف شعلان رئيس المركز القومي للبحوث في رحلته إلي النمسا الشهر المقبل المشرف الرئيسي للمشروع وذلك لتفعيل الجانب التطبيقي لمشروع الروزينيوم.
السيليكا
وهناك تجربة أخري يجري تنفيذها لتدوير قش الأرز ومعالجته كيميائيا لاستخلاص مادتي السليكا جيل والسليلوز ذات الأهمية الصناعية بالإضافة إلي انتاج لب قش الأرز الذي يستخدم في صناعة الورق بدلا من حرقه الذي ينجم عنه تلوث البيئة.
وهي عبارة عن وحدة تكنولوجيا بسيطة بالإضافة إلي مكبس يدوي ومعالجته باضافة بعض المواد الكيميائية واستخراج مادة السليكا جيل التي تدخل في العديد من الصناعات لقدرتها علي المواد الكيميائية واستخراج مادة السيليكا جيل التي تدخل في العديد من الصناعات لقدرتها علي امتصاص الغازات خاصة من المنتجات البترولية وتنقية مياه الشرب والأحماض وصناعة مستحضرات التجميل.
وتقوم الدولة بتمويل المشروع الجديد لتدوير قش الأرز ومعالجته كيميائيا مشيرا إلي أهمية المشروع في استغلال قش الأرز اقتصاديا والتخلص من تلوث البيئة والقضاء علي السحابة السوداء والمساهمة في حل مشكلة البطالة وتوفير مادتي السليكا جيل والسليلوز بأسعار مخفضة محليا بدلا من استيرادها من الخارج مما يدعم الاقتصاد القومي.
علائق الأرانب
وعن صناعة الأرانب من قش الأرز في الدول النامية وتأثير ذلك علي الاداء الانتاجي ومعاملات الهضم وبعض القياسات الفسيولوجية فقد قام فريق من معهد بحوث الانتاج الحيواني التابع لمركز البحوث الزراعية ويضم كلا من عبدالحكيم سعد الأستاذ بقسم بحوث تغذية الدواجن, وابراهيم شقوير الأستاذ بقسم بحوث تغذية الحيوان, وأبوبكر عزوز الأستاذ بقسم بحوث تربية الأرانب, حيث قاموا بتقسيم عدد100 أرنب نيوزلندي ابيض نامي عمر7 أسابيع إلي10 مجاميع بهدف دراسة تأثير احلال قش الأرز المعامل بيولوجيا محل دريس البرسيم لعليقة الكنترول وذلك بنسب35,30,25% لكل معاملة. تمت معاملة قش الأرز باستخدام البكتيريا من نوع(CellulomonasCellulans) والفطر من نوع(CoriolusVersicolerNRRl-6102) حيث تمت معاملة قش الأرز بثلاث معاملات بيولوجيا علي النحو التالي1 ـ بكتيريا فقط2 ـ فطر فقط3 ـ بكتيريا+ فطر, وتمت دراسة تأثير استبدال نسب من الدريس بقش الأرز المعامل بيولوجيا علي النمو ومعاملات الهضم وبعض خصائص الأعور ومكونات الدم وصفات الذبيحة مع الاخذ في الاعتبار الكفاءة الاقتصادية مقارنة بمجموعة الكنترول.
وتمت تغذية الأرانب علي العلائق المختبرة لمدة8 أسابيع تلتها تجربة هضم ثم الذبح وأظهرت النتائج أن المعاملة البيولوجية أدت إلي زيادة محتوي قش الارز من البروتين الخام كما أدت إلي انخفاض محتواه من الألياف الخام مقارنة بالقش غير المعامل. وأظهرت الأرانب المغذاة علي العليقة المحتوية علي25% مقارنة بالعلائق المختبرة الأخر, كما زاد العدد الكلي للبكتيريا واعداد البكتيريا المحللة للسليولوز عند التغذية علي العلائق المختبرة وكانت أعلي القيم عند التغذية علي العليقة المحتوية علي35% قش معامل بالبكتيريا+ الفطر مقارنة بعليقة الكنترول, كذا ازدادت قيم الكفاءة الاقتصادية مع التغذية علي العلائق المحتوية علي القش المعامل بيولوجيا بمستويات35,30% بالمقارنة بعليقة الكنترول.
انتاج الغاز
وعلي الموقع الالكتروني لوزارة البيئة المصرية تجد مشروعا لإنتاج الغاز من قش الأرز وذلك بالتعاون مع وزارات البترول والزراعة والإنتاج الحربي وأيضا الهيئة العربية للتصنيع وفي اطار التعاون المصري الصيني.. حيث تعتبر تكنولوجيا تحويل المخلفات إلي طاقة من أهم التكنولوجيا صديقة البيئة في مجال تدوير المخلفات واستطاعت مصر الاستفادة من التجربة الصينية في ابتكار تكنولوجيا تحويل قش الأرز إلي غاز وقود من خلال مركز البحوث الزراعية بولاية سيشوان ـ مدينة شنج دو.
تشمل وحدة تحويل الغاز المراحل التالية: تحزين15 ألف طن قش مكبوس ثم وحدة فرم القش, ثم وحدة حرق القش حتي1200 درجة مئوية, ثم وحدة التحكم في الغازات الناتجة, ثم الفلتر, يليه خزان الغاز ويضم41% من غاز النيتروجين و27% غاز أول أكسيد الكربون و13% غاز الميثان و4% هيدروكربونات و15% غازات أخري.
اما طريقة العمل فتشمل جمع الغازات بعد الحرق والفلترة, تليها تجربة الغاز حسب لون اللهب, ثم السماح بمرور الغاز الي الخزان الذي يعمل بطريقة تخزين الغاز فوق سطح المياه فيرتفع غطاء الخزان حسب حجم الغاز, وتحدد علامة القياس امتلاء الخزان وكلما تم استهلاك الغاز يعاد تشغيل المحرقة لضخ كميات غاز جديدة.. وبالتالي نستطيع انشاء شبكة غاز مصنع من قش الارز يمكن توصيلها للمنازل.
كما تمت صناعة بوتاجاز مصري100% في المصانع الحربية حيث لا يحتاج هذا الغاز الي( منظم او فونية) تحكم بديلا عن شراء البوتاجاز الصيني الذي يتكلف80 دولارا وقامت المصانع الحربية والهيئة العربية للتصنيع بتصنيع ولاعة سوف تستخدم في تشغيل افران الخبز ومستقبلا مصانع الطوب والفواخير.
مفاعل فيزيائي
نجح مخترع مصري يدعي ابراهيم عبد العظيم في تصميم مفاعل فيزيائي للتخلص الامن من قش الارز وتحويله الي سيلكون الكربون وحصل علي براءة الاختراع الدولية من روسيا.. وفاز بالجائزة الاولي كأفضل مشروع في الوطن العربي لعام2009 في الملتقي العربي السادس للعلوم والتكنولوجيا الذي عقد بالقاهرة تحت رعاية دكتور احمد نظيف رئيس الوزراء.. مدينة مبارك العلمية احتضنت المشروع لتنفيذه في محاولة لايجاد حل لمشكلة السحابة السوداء.. علي الجانب الاخر قامت المدينة بتشكيل فريق علمي من معهد بحوث التكنولوجيا المتقدمة والمواد الجديدة لمعاملة سيلكون الكربون واستخدام الناتج في تصنيع الخلايا الشمسية وشرائح الكمبيوتر علاوة علي استخدام سرسة الارز في انتاج الوقود العضوي.. التجارب التطبيقية والنتائج اكدت انه من الضروري انشاء120 وحدة ـ مفاعل ـ في انحاء المحافظات للتخلص الامن من2.1 مليون طن سنويا من قش الارز للقضاء نهائيا علي السحابة السوداء.. فهل سيتحقق هذا الحلم؟
ابراهيم عبد العظيم المخترع المصري هو رجل اعمال يمتلك احد المصانع الكبري لادارة المخلفات, بدأ تنفيذ فكرته منذ عشر سنوات عندما قام بمخاطبة عدد من المراكز العلمية البحثية بالخارج وطلب معرفة العناصر المكونة لقش الارز والسرسة ووجد انه يحتوي علي41 عنصرا اهمها علي الاطلاق السيلكون.. ولانه رجل اعمال ومتفهم لطبيعة السوق يعرف جيدا القيمة الاقتصادية للسيلكون وامكانية استخدامة في مجالات صناعية عديدة واهتدي لكيفية زيادة مادة السيلكون في التركيبة الناتجة من مخلفات الارز حتي وصل به الي نسبة49% في المنتج النهائي.. حيث توصل الي تصميم مفاعل فيزيائي حراري يعمل علي احداث نوع من التغيير الفيزيائي لمخلف القش والسرسة وذلك بتخصيب السيلكون من خلال مرور الخام ـ القش ـ داخل المفاعل وبدون اضافة كيماويات وبالتالي ليس هناك اي نواتج لمركبات ضارة بالبيئة ولا مخلفات سوي غازات ساخنة وقد وضعت في الحسبان الاستفادة منها في عملية دورة تسخين لاحقة سيتم الاستغناء فيها عن المازوت والجاز الابيض.
ويذكر ان المفاعل يقوم الان بالتخلص الامن من عشرة الاف طن من القش في الموسم الواحد ويعطي ثلاثة الاف طن منتج منها السيلكون الكربوني ذو القيمة الاقتصادية العالمية وقام بتوقيع بروتوكول للتعاون مع مدينة مبارك العلمية برئاسة د. محمد السعدني لتحقيق ثلاثة اهداف اولا تصنيع المفاعل الفيزيائي كاملا داخل مصر وبأيد مصرية مع تطويره تكنولوجيا, ثانيا معالجة السيلكون الكربوني بالتكنولوجيا المتقدمة للاستفادة منه في مجال التصنيع, ثالثا امكانية تحويل السرسة الي وقود عضوي.. مؤكدا ان تحقيق هذا الحلم يتطلب تعاونا مشتركا مع الجهات المعنية خاصة وزارة البيئة وهيئة تنمية الصناعات.
ازالة تلوث المياه بالزيت
نجح الفرع الاقليمي لجهاز شئون البيئة بالشرقية وفي تجربة رائدة في استخدام قش الارز المفروم للتخلص من تلوث المياه بالزيت.
واوضح الدكتور احمد رخا رئيس الفرع ان التجربة بدأت معمليا حيث تم وضع الماء في ثلاثة احواض وتمت اضافة زيت سيارات مستعمل للاحواض الثلاثة وتمت اضافة قش ارز سائب لاحد الاحواض وقش ارز مفروم للاخر وسماد عضوي ـ كمبوست ـ للثالث وتلاحظ ان السماد العضوي يمتزج بالزيت ويترسب في قاع الاناء وهو ما لا يصلح والقش السائب يستطيع ان يستخلص الزيت من الماء ولكن بنسبة50% اما القش المفروم فقد استطاع استخلاص الزيت من الماء بنسبة تزيد علي90%.
واضاف ان بعد نجاح التجربة معمليا تم تنفيذها ميدانيا بترعة ابو الاخضر بمدينة منيا القمح حيث تمت اضافة20 لترا من زيت السيارات المستعمل للمجري المائي وتمت احاطة البقعة بسياج من القش المعبأ في اكياس بلاستيك مثقوبة وتمت اضافة القش المفروم علي بقعة الزيت ومزجها به تماما لمدة10 دقائق وتمت ازالة القش المستخدم وملاحظة المياه بالنظر ولوحظ انه تمت ازالة الزيوت بنفس النسبة المعملية.
ولتحديد انسب الكميات التي يجب ان تضاف لمسطح مائي مساحته متر مربع تم تكرار التجربة معمليا علي كميات مختلفة تم اخذ عينات من المياه لتحليلها قبل التجربة وبعدها للتأكد من نسبة ازالة الزيوت واثبتت النتائج الاولية ان انسب كمية لازالة التلوث بالزيت علي مساحة متر مربع من المياه كانت في حدود نصف كيلو جرام من قش الارز المفروم وحيث ان الكميات الاقل يكون نسبة ازالة الزيت اقل والاكبر تؤدي الي انتشار القش علي سطح المياه.. وقد لوحظ احمرار لون المياه عند اجراء التجربة واتضح ان ذلك يرجع الي مواد عضوية بالقش وهي غير مؤثرة وغير ضارة بنوعية المياه بل انها ذات فائدة للاحياء المائية ولا يظهر ذلك اللون في المسطحات الكبيرة.
وحول دور وزارة البيئة في الاستفادة من قش الارز وللقضاء علي مشكلة السحابة السوداء
ويقول الدكتورر عادل عبد الغفار المستشار الاعلامي لوزير البيئة انه تم انشاء131 مركزا لتدوير قش الارز من خلال شركات القطاع الخاص العاملة في هذه المنظومة في محافظات القليوبية والشرقية والدقهلية والغربية.. كما ادت عمليات الجمع والكبس لمخلفات محصول الارز ـ قش الارز ـ خلال عام2009 الي تدوير374 الف طن مما ادي الي خفض كميات انبعاث الجسيمات الصلبة الكلية بمقدار3742 طنا وخفض انبعاثات اكاسيد الكبريت بمقدار25 طنا وخفض بمقدار153 طنا من اكاسيد النيتروجين.
واضاف عبد الغفار انه تم انشاء4 مصانع لانتاج السماد العضوي بطاقة600 الف طن سنويا بمحافظتي الشرقية والدقهلية, كما تم انشاء مصنع لتحويل قش الارز الي بديل للتربة الزراعية بمدينة السادات بطاقة50 الف طن سنويا, وايضا انشاء مصنعا لتحويل قش الارز الي قوالب وقود حراري بطاقة50 الف طن بمحافظة الشرقية.
واكمل انه تم امداد مصانع تدوير القمامة في8 محافظات بعدد19 خطا لتدوير المخلفات الزراعية وقش الارز بمعدات تبلغ161 معدة وبتكلفة20 مليون جنيه, كما تم تنفيذ برنامج سنوي لتدوير50 الف طن قش ارز لاسمدة واعلاف غير تقليدية لدي المزارع الصغير, ايضا تم انشاء وحدتين نموذجيتين لانتاج الغاز الحراري بمحافظتي الشرقية والدقهلية بطاقة تشغيل500 طن سنويا لكل وحدة وتقوم كل وحدة بتغذية300 منزل.
