أجرت كلية هندسة العمليات النفطية – قسم تكرير النفط والغاز، يوم الخميس الموافق 1/10/2026، مناقشة رسالة الماجستير للطالب (سعود محمد معيوف،) والموسومة:
“Study on capturing CO₂ from gas mixture by hollow fiber membrane contactor using absorption process in nanofluid composed of nanoparticles and activated amine solutions”
«دراسة حول التقاط ثاني أكسيد الكربون من خليط غازي بواسطة ملامس غشائي ذي ألياف جوفاء باستخدام عملية الامتصاص في سائل نانوي يتكون من جسيمات نانوية ومحاليل أمينية منشطة»
الخلاصة
يشكّل التزايد المستمر في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن الأنشطة البشرية دافعاً قوياً نحو تطوير تقنيات ألتقاط كربون ما بعد الاحتراق تتميز بالكفاءة العالية واستهلاك الطاقة المنخفض. وتُعد متلامسات الأغشية ذات الألياف المجوفة (HFMC) منصة هجينة واعدة تجمع بين اتساع مساحة السطح البيني للفصل الغشائي وانتقائية الامتصاص الكيميائي، غير أن المذيبات التقليدية لا تزال محدودة بسبب بطء حركية انتقال الكتلة وظاهرة تبلل الغشاء. تتناول هذه الدراسة، من الناحية التجريبية، تعزيز امتصاص ثاني أكسيد الكربون داخل متلامس غشائي من البولي بروبلين باستخدام أنظمة مذيبات مدعّمة بموائع نانوية، من خلال المقارنة بين قاعدة غير عضوية (هيدروكسيد البوتاسيوم KOH) وأمين عضوي (ثنائي إيثانول الأمين DEA)، مع تعزيز كل منهما بالبيبرازين (Pz) وتشتيت جسيمات نانوية من أكسيد المغنيسيوم (MgO) أو الأنابيب الكربونية النانوية (CNT). وقد جرى تغيير كل من استقرارية الموائع النانوية، ومعدلات جريان السائل والغاز، وتركيز المذيب، ونوع الجسيمات النانوية وتركيزها، ودرجة الحرارة بشكل منهجي، وتم التحقق من النتائج باستخدام النمذجة الإحصائية بمنهجية سطح الاستجابة. أظهرت اختبارات الاستقرارية تفوّق أكسيد المغنيسيوم في التشتت مقارنة بالأنابيب الكربونية، وكان DEA حاملاً أكثر استقراراً من KOH، إذ حقق مزيج MgO-DEA أعلى نسبة احتفاظ خلال 24 ساعة بلغت 82.82%. كما ارتفعت كفاءة إزالة ثاني أكسيد الكربون من 32.04% إلى 82.24% مع زيادة تركيز مزيج KOH/Pz/MgO من 3 إلى 11% وزناً، فيما تبيّن أن التركيز الأمثل للجسيمات النانوية هو 0.05% وزناً، وأن درجة الحرارة المثلى 35 درجة مئوية , ان تأثير درجة الحرارة ضئيل ، ولا يؤثر بشكل كبير. وبرز أثر توافق القطبية بوضوح: إذ كان أكسيد المغنيسيوم المحب للماء أكثر فعالية في نظام KOH المائي، بينما كانت الأنابيب الكربونية النانوية الطاردة للماء أكثر فعالية في نظام DEA العضوي. ورتّب التحليل الإحصائي تركيز المذيب كأكثر العوامل تأثيراً، يليه تركيز الجسيمات النانوية، ثم معدل جريان السائل، فمعدل جريان الغاز، إذ توقّع النموذج الانحداري ألتقاطاً شبه كامل لثاني أكسيد الكربون عند تركيز 11% KOH، ومعدل جريان سائل 80 مل/دقيقة، ومعدل جريان غاز 200 مل/دقيقة، وتركيز جسيمات نانوية 0.070% وزناً. وتؤكد هذه النتائج تفوق الموائع النانوية القائمة على KOH على نظيرتها القائمة على DEA بشكل مستمر، مما يوفر مساراً مثبتاً نحو تصميم أكثر كفاءة لمتلامسات الأغشية ذات الألياف المجوفة المعززة بالجسيمات النانوية لأغراض الالتقاط الصناعي لثاني أكسيد الكربون.
تألّفت لجنة المناقشة كل من:
أ.د. مها إبراهيم صالح — رئيساً
أ.د. سعد أحمد جعفر — عضواً
أ.م.د. غسان حسن عبدالرزاق — عضواً
أ.م.د. ميسون أنور عبدالله — عضواً ومشرفاً
