شركة ناشئة في "كاوست" تطور تقنية لرصد التلوث بمحطات تحلية المياه
تاريخ النشر: 02 سبتمبر 2020 11:40 KSA
كوالسينس (QualSens)، هي شركة ناشئة في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست)، تهدف إلى تطوير حلول مبتكرة لمراقبة وضبط العمليات في أنظمة محطات تحلية المياه. تأسست الشركة نتيجة تعاون بين الدكتور بابار خان، والدكتور لوكا فورتوناتو، والبروفيسور توروف ليكنز، لوضع حلول لرصد التلوث البكتيري في شبكات أنابيب المياه، مستعينين بخبراتهم الواسعة في مجال العلوم البيولوجية والمياه.
كانت نقطة انطلاق كوالسينس داخل مختبر البروفيسور ليكنز في مركز تحلية وإعادة استخدام المياه في كاوست.
ويقول الدكتور فورتوناتو، الذي انضم إلى كاوست في العام 2014 قادماً من إيطاليا لدراسة الدكتوراه في مجال الهندسة البيئية: "كنا جميعاً نعمل في نفس المختبر، على نفس المشكلة، ولكن من منظور مختلف. لذا قررنا في العام 2016 دمج خبراتنا، من أجل تطوير حل مؤثر وفاعل في هذا المجال".
ويرى الدكتور خان أن المملكة كانت أفضل بيئة لاختبار نظامهم، ويقول خان: "أردت استخدام خبرتي في مجال التقنية الحيوية، التي اكتسبتها من العمل في مدينة نيويورك، بالإضافة لخبرتي كطبيب متخصص في مجال الأحياء الدقيقة، لمعرفة كيف يمكننا تحديد البكتيريا في أنظمة وشبكات المياه. وأصبح ذلك عمليًا مشروعي البحثي لدرجة الدكتوراه، وكنت أعلم أن هذا العمل معقد، ويحتاج لجهد جماعي للقيام به، وكنت محظوظاً بالتعرف على الدكتور لوكا، الذي كان شغوفًا مثلي في هذا المجال".
تعمل شركة كوالسينس على تصميم جهاز استشعار ومراقبة ذكي لضبط العمليات في أنظمة تحلية المياه، يعتمد على عدة تقنيات، من أهمها الاستشعار الأنزيمي الفلوري للكشف عن النشاط البكتيري. ويهدف هذا الجهاز بصورة أساسية للكشف عن التلوث البكتيري داخل الانابيب في مرحلة مبكرة من عملية تحلية المياه بواسطة الأغشية، مما يساعد مشغلي المحطة على حصر المشاكل، واتخاذ الإجراءات الوقائية اللازمة.
ويعتقد مؤسسو كوالسينس أن ما يميز نظامهم عن غيره من البدائل التجارية الأخرى، هو قدرته على خفض التكاليف لمشغلي محطات تحلية المياه. ويقول الدكتور فورتوناتو: "لقد جمعنا طرقًا مختلفة لبناء جهاز استشعار ذكي، يسمح باكتشاف وتحديد نوع التلوث البكتيري في النظام، وبالتالي مساعدة مشغلي محطة التحلية على التخفيف منه. وهدفنا الأكبر هو التقليل من استهلاك الطاقة اللازمة لإنتاج مياه الشرب".
ويوضح الدكتور خان: "تعاني أنظمة تحلية المياه من مشكلة متكررة، تتمثل في تكّون التلوث البكتيري وتجمع مكوناته داخل أنابيب تحلية المياه، خصوصاً في الوحدات التي ترشح مياه البحر، وتحولها إلى مياه عذبة ونظيفة صالحة للشرب. التحدي هنا هو أننا لا نستطيع رؤية ما يحدث داخل هذه الأنابيب، وفي حال تشكّل تجمعات بكتيرية كبيرة، فإن ذلك من شانه تعطيل النظام بالكامل وإيقافه عن العمل. قمت مع الدكتور لوكا بتطوير نظام استشعار غير مكلف، يعتمد على حقن جزيء سريع ينبعث منه الضوء داخل الانابيب، يمكنه اكتشاف التلوث البكتيري وتحليل بياناته وتقديمها للمشغلين وتنبيههم بضرورة تنظيف هذه الانابيب".
يقول الدكتور خان: "استفدنا جداً من وجود محطة خاصة لتحلية المياه في كاوست، وكنا أيضاً نعمل جنبًا إلى جنب مع الجهات الحكومية المعنية بالمياه، التي كانت بدورها مهتمة بتجربة تقنيتنا. وسنتمكن من خلال هذه الشراكات المهمة من تسريع عملية التطوير، والانتقال إلى معالجة الأنواع الأخرى من عوامل التلوث".
ويؤكد مؤسسو كوالسينس أن الدعم الذي حصلوا عليه من كاوست، فضلاً عن بيئتها ومرافقها المتطورة، كان له دوراً كبيراً في تحقيق رؤيتهم. ويقول خان: "كانت كاوست حاضرة بقوة لدعمنا منذ أول خطوة في تأسيسنا للشركة، سواءً كان دعماً تقنياً أو تجارياً".
كما ساعدت المرافق الموجودة في الجامعة، في إرساء أسس متين لشركة كوالسينس، بما تحتويه من مختبرات أساسية وتقنيات حديثة وخبرات وعقول متميزة، مكّنت الفريق من تطوير أجهزته وبرامجه الصناعية. على سبيل المثال، تلقت الشركة منذ فترة قصيرة، مساعدة من مكتب نقل التقنية، وهو جزء من قسم الابتكار والتنمية الاقتصادية في الجامعة، للتفاوض بشأن تطوير نموذج أولي جاهز للتجربة مع طرف ثالث.
يقول الدكتور خان: "سمح لنا الدعم السخي، الذي قدمته كاوست من الحصول على الموارد اللازمة للعمل والسفر، ومقابلة الجهات التي لديها مشاكل حقيقية في مجال تخصصنا وتحتاج للمعالجة. ولا شك أن ذلك ساهم بشكل كبير في دفع شركة كوالسينس في بدايتها، وصقل خبراتنا على المستوى الشخصي".
ويضيف الدكتور فورتوناتو: "أتاحت لنا الجامعة فرصة المشاركة في مسرعة الاعمال والشركات الناشئة "تقّدم" لعام 2018، وهي مبادرة مشتركة بين كاوست وبنك ساب، كما مكنتنا من العمل عن كثب مع مشغلي مرافق تحلية المياه واكتساب فهم واسع النطاق لمشكلات التلوث البكتيري لديهم".
كانت نقطة انطلاق كوالسينس داخل مختبر البروفيسور ليكنز في مركز تحلية وإعادة استخدام المياه في كاوست.
ويقول الدكتور فورتوناتو، الذي انضم إلى كاوست في العام 2014 قادماً من إيطاليا لدراسة الدكتوراه في مجال الهندسة البيئية: "كنا جميعاً نعمل في نفس المختبر، على نفس المشكلة، ولكن من منظور مختلف. لذا قررنا في العام 2016 دمج خبراتنا، من أجل تطوير حل مؤثر وفاعل في هذا المجال".
ويرى الدكتور خان أن المملكة كانت أفضل بيئة لاختبار نظامهم، ويقول خان: "أردت استخدام خبرتي في مجال التقنية الحيوية، التي اكتسبتها من العمل في مدينة نيويورك، بالإضافة لخبرتي كطبيب متخصص في مجال الأحياء الدقيقة، لمعرفة كيف يمكننا تحديد البكتيريا في أنظمة وشبكات المياه. وأصبح ذلك عمليًا مشروعي البحثي لدرجة الدكتوراه، وكنت أعلم أن هذا العمل معقد، ويحتاج لجهد جماعي للقيام به، وكنت محظوظاً بالتعرف على الدكتور لوكا، الذي كان شغوفًا مثلي في هذا المجال".
تعمل شركة كوالسينس على تصميم جهاز استشعار ومراقبة ذكي لضبط العمليات في أنظمة تحلية المياه، يعتمد على عدة تقنيات، من أهمها الاستشعار الأنزيمي الفلوري للكشف عن النشاط البكتيري. ويهدف هذا الجهاز بصورة أساسية للكشف عن التلوث البكتيري داخل الانابيب في مرحلة مبكرة من عملية تحلية المياه بواسطة الأغشية، مما يساعد مشغلي المحطة على حصر المشاكل، واتخاذ الإجراءات الوقائية اللازمة.
ويعتقد مؤسسو كوالسينس أن ما يميز نظامهم عن غيره من البدائل التجارية الأخرى، هو قدرته على خفض التكاليف لمشغلي محطات تحلية المياه. ويقول الدكتور فورتوناتو: "لقد جمعنا طرقًا مختلفة لبناء جهاز استشعار ذكي، يسمح باكتشاف وتحديد نوع التلوث البكتيري في النظام، وبالتالي مساعدة مشغلي محطة التحلية على التخفيف منه. وهدفنا الأكبر هو التقليل من استهلاك الطاقة اللازمة لإنتاج مياه الشرب".
ويوضح الدكتور خان: "تعاني أنظمة تحلية المياه من مشكلة متكررة، تتمثل في تكّون التلوث البكتيري وتجمع مكوناته داخل أنابيب تحلية المياه، خصوصاً في الوحدات التي ترشح مياه البحر، وتحولها إلى مياه عذبة ونظيفة صالحة للشرب. التحدي هنا هو أننا لا نستطيع رؤية ما يحدث داخل هذه الأنابيب، وفي حال تشكّل تجمعات بكتيرية كبيرة، فإن ذلك من شانه تعطيل النظام بالكامل وإيقافه عن العمل. قمت مع الدكتور لوكا بتطوير نظام استشعار غير مكلف، يعتمد على حقن جزيء سريع ينبعث منه الضوء داخل الانابيب، يمكنه اكتشاف التلوث البكتيري وتحليل بياناته وتقديمها للمشغلين وتنبيههم بضرورة تنظيف هذه الانابيب".
يقول الدكتور خان: "استفدنا جداً من وجود محطة خاصة لتحلية المياه في كاوست، وكنا أيضاً نعمل جنبًا إلى جنب مع الجهات الحكومية المعنية بالمياه، التي كانت بدورها مهتمة بتجربة تقنيتنا. وسنتمكن من خلال هذه الشراكات المهمة من تسريع عملية التطوير، والانتقال إلى معالجة الأنواع الأخرى من عوامل التلوث".
ويؤكد مؤسسو كوالسينس أن الدعم الذي حصلوا عليه من كاوست، فضلاً عن بيئتها ومرافقها المتطورة، كان له دوراً كبيراً في تحقيق رؤيتهم. ويقول خان: "كانت كاوست حاضرة بقوة لدعمنا منذ أول خطوة في تأسيسنا للشركة، سواءً كان دعماً تقنياً أو تجارياً".
كما ساعدت المرافق الموجودة في الجامعة، في إرساء أسس متين لشركة كوالسينس، بما تحتويه من مختبرات أساسية وتقنيات حديثة وخبرات وعقول متميزة، مكّنت الفريق من تطوير أجهزته وبرامجه الصناعية. على سبيل المثال، تلقت الشركة منذ فترة قصيرة، مساعدة من مكتب نقل التقنية، وهو جزء من قسم الابتكار والتنمية الاقتصادية في الجامعة، للتفاوض بشأن تطوير نموذج أولي جاهز للتجربة مع طرف ثالث.
يقول الدكتور خان: "سمح لنا الدعم السخي، الذي قدمته كاوست من الحصول على الموارد اللازمة للعمل والسفر، ومقابلة الجهات التي لديها مشاكل حقيقية في مجال تخصصنا وتحتاج للمعالجة. ولا شك أن ذلك ساهم بشكل كبير في دفع شركة كوالسينس في بدايتها، وصقل خبراتنا على المستوى الشخصي".
ويضيف الدكتور فورتوناتو: "أتاحت لنا الجامعة فرصة المشاركة في مسرعة الاعمال والشركات الناشئة "تقّدم" لعام 2018، وهي مبادرة مشتركة بين كاوست وبنك ساب، كما مكنتنا من العمل عن كثب مع مشغلي مرافق تحلية المياه واكتساب فهم واسع النطاق لمشكلات التلوث البكتيري لديهم".