في الوقت الذي يواصل فيه العالم مجابهة التهديدات المضاعفة الناجمة عن تغير المناخ والنقص العالمي في الغذاء والمياه، فإن العمل والاستثمار على المدى الطويل هما وحدهما اللذين يمكنهما حل بعض أكبر التحديات التي تواجهها البشرية على الإطلاق.

يدرك معمل عبد اللطيف جميل للأمن الغذائي والمائي العالمي (J-WAFS) خطورة الوضع. وفي هذا الصدد، مُنحت زمالة التمويل لثلاثة باحثين من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT).

يدرس كل باحث حاليًا للحصول على درجة الدكتوراه، بالإضافة إلى مشروعات الدكتوراه التي تهدف إلى تطوير أساليب جديدة مبتكرة لتعزيز الأمن المائي وجودة المياه في المناطق الأكثر جفافًا في العالم. من خلال الزمالات الثلاثة – زمالة راسيكبهاي ل. ميسواني لحلول المياه (تُقدم منحتان) وبرنامج زمالة J-WAFS لطلبة الدراسات العليا – سوف يدعم معمل عبد اللطيف جميل للأمن المائي والغذائي العالمي جهودهم خلال العام الدراسي 2017-2018.

يهدف معمل عبد اللطيف جميل للأمن المائي والغذائي العالمي (J-WAFS)، منذ إطلاقه في عام 2014، إلى تعزيز وتنسيق وقيادة الأبحاث المرتبطة بالماء والغذاء والتي سيكون لها تأثير دولي ملحوظ.

في مطلع هذا العام، اجتذبت الزمالات العديد من الطلبة الممتازين، مما يعكس اتساع البحوث الطلابية في المياه وإمدادات المياه التي يجري تنفيذها في الحرم الجامعي. والمشروعات الثلاثة المختارة للحصول على الزمالات هي:

  • العمل على تصميم البنية التحتية الهندسية التي تقلل من عدم اليقين بشأن التخطيط لإمداد المياه – بما في ذلك هطول الأمطار والسكان وتغير المناخ – في جميع أنحاء المملكة العربية السعودية وكينيا وأستراليا (سارة فليتشر).
  • بناء المعرفة اللازمة لدعم تطوير تقنية النانو التي يمكن أن تؤدي في النهاية إلى تحلية المياه بطريقة أكثر كفاءة واستدامة وفعالية من حيث التكلفة (عمر اللبان).
  • تطوير الميكروبات المعدّلة وراثيًا التي يمكن أن تستخدم بتكلفة زهيدة وفعالة كأجهزة استشعار نوعية المياه (تزو تشيه تانغ).

يمثّل الطلبة المختارون الإبداع والإمتياز والدقة التي يشتهر بها معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. واعترافًا بالمشروعات الثلاثة الناجحة الأخيرة، أكد معمل عبد اللطيف جميل للأمن الغذائي والمائي العالمي مجددًا التزامه بإحداث تغيير مادي ومستدام في مستقبل العالم.

ضمان استمرار إمداد المنازل بالمياه

مُنحت زمالة راسيكبهاي ل. ميسواني لحلول المياه الأولى لسارة فليتشر، طالبة درجة الدكتوراه في قسم البيانات والأنظمة والمجتمع بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وهي أيضًا منتسبة إلى البرنامج المشترك المعني بعلم وسياسة التغير العالمي.

حصلت سارة في تعليمها السابق على درجة البكالوريوس في الفيزياء والاقتصاد من جامعة بنسلفانيا، ومن قبل أن أكملت درجة الماجستير في التكنولوجيا والسياسة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. وستدعم هذه الزمالة الأخيرة أبحاث سارة بشأن التخطيط المستدام لنظام موارد المياه خلال 2017/2018.

في بلدان مثل أستراليا وكينيا والمملكة العربية السعودية، تعتبر المياه موردًا نادرًا. ويهدف بحث سارة إلى تطوير أدوات تخطيط إمدادات المياه التي ستساعد الحكومات والسلطات الأخرى على تلبية احتياجات سكانها من المياه. وتأمل في بناء إطار عمل من شأنه أن يضع نموذجًا لإدارة أوجه عدم اليقين التي يواجهها المخططون لإمدادات المياه، بما في ذلك عدم اتساق هطول الأمطار، والنمو السكاني، وتغير المناخ. كما ستقوم بتقييم إمكانية وضع سياسة وتصميم بنية تحتية استباقية ومرنة هندسيًا للحد من المخاطر الناجمة عن تلك الشكوك.

هذا المشروع معقد، ولكن خلفية سارة العملية متعددة التخصصات يجب أن تكون مفيدة. إذ هي تتمتع بخبرة العمل في هندسة النظم وعلم المياه والسياسة العامة، فضلاً عن تحليل المشكلات المعقدة وتقديم الحلول المحتملة في صيغ واضحة سهلة الفهم.

المُضي قدمًا نحو تحلية المياه بأسعار معقولة

مُنحت زمالة راسيكبهاي ل. ميسواني لحلول المياه لعمر اللبان، طالب درجة الدكتوراه في قسم الهندسة الميكانيكية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وذلك في إطار دعم أبحاثه في كيف ولماذا يمكن للترشيح النانوي أن يحسن تكنولوجيا التناضح العكسي لتحلية المياه. حصل عمر أيضًا على درجة الماجستير (من معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا) ودرجة البكالوريس (من الجامعة الأمريكية، دبي) في الهندسية الميكانيكية.

تظل تحلية المياه واحدةً من الحلول الأكثر شعبيةً بالعالم في مكافحة نُدرة المياه، إذ إن حوالي 70٪ من قدرة التحلية الحالية في العالم توجد في الشرق الأوسط. غير أن اعتمادها على الاستهلاك المرتفع للطاقة، الذي غالبًا ما يكون من مصادر مثل الوقود الأحفوري التقليدي، وما يرتبط بها من أثر بيئي، يعني أنها مسؤولة أيضًا عن تأجيج مشكلات أخرى. وعلى الصعيد العالمي، يُعتقد أن تحلية المياه تبعث 76 مليون طن من ثاني أكسيد الكربون سنويًا. وبحلول عام 2040، سيزداد هذا الرقم إلى ثلاثة أضعاف.

تتضمن أبحاث عمر ثلاث مهام رئيسية. وسوف يبحث في فعالية الفصل والديناميكا الحرارية؛ وتصميم النظام والاقتصاد؛ وتلوث الغشاء (المبمرين) والمقياس. ويأمل، من خلال عمله، في المساهمة في تطوير تقنية النانو التي يمكن استخدامها في نهاية المطاف لابتكار إجراءات تحلية أكثر كفاءة واستدامة.

تسليط الضوء على نوعية المياه

تزو تشيه تانغ، طالب درجة الدكتوراه في قسم الهندسة الحيوية بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، هو الباحث الثالث الذي حصل على زمالة J-WAFS، كجزء من برنامج زمالة J-WAFS لطلبة الدراسات العليا لعام 2017-2018. درس تزو تشيه في معهد مصدر للعلوم والتكنولوجيا بأبوظبي وجامعة تايوان الوطنية.

يعمل حاليًا كمساعد باحث في مجموعة البيولوجيا التخليقية في مختبر أبحاث الإلكترونيات (RLE) بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، ومجموعة أبحاث المسائل الوسيطة في مختبر وسائل الإعلام بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا.

لا يزال ضمان مستويات مناسبة من نوعية المياه يشكل تحديًا مستمرًا، لكن تزو تشيه يأمل في إحداث ثورة في هذه الممارسة. إذ إنه شغوف بالهندسة المستوحاة من البيولوجيا، ويجمع بين البيولوجيا التخليقية مع تصميم المواد لبناء المواد الحية الوظيفية التي يمكنها استشعار المحفزات البيئية وحسابها وحفظها والاستجابة لها.

في مشروعه السابق، كان عضوًا في الفريق الذي أدرج الميكروبات في المواد الحية القابلة للارتداء التي خضعت للمجهر الفلوري عندما واجهت بعض المواد الكيميائية. ويأمل الآن في تطوير أقطاب كهربائية ميسرة وفعالة من حيث التكلفة يمكنها الكشف عن الملوثات في الماء.

تضافر جهود الباحثين من أجل مستقبل أكثر أمانًا للجميع

يتبع كل واحد من هؤلاء الطلبة التقليد التاريخي لبحوث الأغذية والمياه الرائدة في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا. منذ أكثر من 120 عامًا، أجرت “إلين سوالو ريتشاردز” البحوث التي أدت إلى وضع ماساشوستس أول معايير لمياه الشرب في أمريكا. وأتى بعدها “سامويل كيت بريسكوت”، الذي طور الأغذية المجمدة بسرعة، و”جون ت. دورانس، خريج معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي ابتكر الحساء المكثف.

بمنح هذه الزمالات لمشروعات أبحاث الأمن المائي الواعدة للغاية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، يواصل معمل عبد اللطيف جميل للأمن الغذائي والمائي العالمي الوفاء بهدفه الأصلي المتمثل في الجمع بين القوة الفريدة للمعهد من أجل المساعدة في حل التحديات غير المسبوقة للأمن الغذائي والمائي التي تواجه العالم حاليًا.

تمويل زمالة راسيكبهاي ل. ميسواني لحلول المياه مقدمة من إيلينا ونيخيل ميسواني والأسرة. ويتلقى برنامج زمالة J-WAFS لطلبة الدراسات العليا الدعم من برنامج الانتساب البحثي لمعمل عبد اللطيف جميل للأمن المائي والغذائي العالمي. وقد قدمت شركة Xylem, Inc التمويل الذي يدعم منحة زمالة هذا العام. لمزيد من المعلومات حول برنامج زمالة J-WAFS لطلبة الدراسات العليا، تفضل بزيارة www.jwafs.mit.edu.

عبد اللطيف جميل إشعار حقوق النشر وإخلاء المسؤولية