من المختبر إلى الصناعة.. علماء يبحثون تحديات استثمار المعرفة ومستقبل الطاقة والتعليم

طرح ثلاثة علماء عُمانيين ضمن فعاليات معرض الشارقة الدولي للكتاب في دورته الـ45 الذي تحل فيه سلطنة عُمان ضيف شرف تحديات تحويل الموارد الطبيعية إلى منتجات ذات قيمة اقتصادية، واستيعاب مصادر الطاقة المتجددة في شبكات الكهرباء، وإعداد الأجيال الجديدة لمستقبل تتغير فيه طبيعة الوظائف والتخصصات العلمية تحت تأثير الذكاء الاصطناعي، بمشاركة الأستاذ الدكتور عبدالله بن حمد البادي المتخصص في الطاقة المتجددة والشبكات الكهربائية والعميد السابق لكلية الهندسة بجامعة السلطان قابوس، والأستاذ الدكتور محمد بن حمدان البادي رئيس الجامعة العربية المفتوحة في سلطنة عُمان والمتخصص في هندسة القوى الكهربائية والطاقة المتجددة، والأستاذ الدكتور أحمد بن سليمان الحراصي نائب رئيس جامعة نزوى للدراسات العليا والبحث العلمي والمتخصص في الكيمياء العضوية وأدارت الحوار المهندسة بهية بنت هلال الشعيبي.

واستعادت الجلسة التي نظمتها وزارة الثقافة والرياضة والشباب المحطات الأولى في المسيرة العلمية للمشاركين الذين حظوا بوسام الإشادة السلطانية من الدرجة الثانية تقديرا لإسهاماتهم العلمية، وما تركته البيئة الأسرية والتعليمية من أثر في توجيه اهتماماتهم نحو البحث والتخصص، قبل الانتقال إلى أبرز المشروعات التي يعملون عليها والتحديات التي تواجه تحويل نتائج البحوث إلى تطبيقات يستفيد منها المجتمع والقطاعات الاقتصادية.

أحمد الحراصي: مواردنا الطبيعية تحتاج إلى استثمار بحثي يحولها إلى منتجات تنافس عالميا

وانتقل الدكتور أحمد بن سليمان الحراصي إلى قضية استثمار الموارد الطبيعية العُمانية وما يمكن أن تتيحه من فرص اقتصادية وصناعية إذا توافرت منظومة بحثية قادرة على تحويلها إلى منتجات متخصصة، موضحا أن تأسيس مركز أبحاث العلوم الطبيعية والطبية بجامعة نزوى انطلق من فكرة إضافة قيمة علمية واقتصادية للموارد الوراثية الموجودة في سلطنة عُمان، سواء كانت نباتية أو حيوانية أو من الأحياء البحرية والدقيقة، مع التركيز في المراحل الأولى على النباتات واللبان العُماني.

وأشار إلى أن جانبا واسعا من هذه الموارد ما زال بحاجة إلى البحث والاستكشاف، وأن الإمكانات التي تحملها تتجاوز الاستخدامات التقليدية المعروفة، خاصة في مجالات اكتشاف المركبات الفعالة وتطوير المستحضرات الطبية والصيدلانية التي يمكن أن تستفيد منها صناعات متقدمة.

وقال "الحراصي": الموارد الوراثية العُمانية سواء كانت نباتية أو من الأحياء البحرية والدقيقة لم تنل حتى الآن نصيبها الكافي من البحث، ونحن نحتاج إلى إضافة قيمة حقيقية لهذه الموارد، فالهدف أن نصل إلى منتج تمت دراسته وبحثه وتجريبه وأصبح قادرا على المنافسة عالميا، وأن تكون لدينا صناعة تستفيد من هذه الثروة الطبيعية.

وضرب مثالا باللبان العُماني الذي يحظى باهتمام بحثي واسع، موضحا أن قيمته الاقتصادية تختلف بصورة كبيرة بين تسويقه مادة خاما واستخلاص مركبات كيميائية متخصصة منه، حيث أشار إلى أن الكيلوجرام من اللبان قد تبلغ قيمته نحو ثلاثين ريالا عُمانيا في أفضل الأحوال، بينما تعرض إحدى الشركات العالمية كمية لا تتجاوز عشرين مليجراما من أحد المركبات المستخلصة منه بسعر يصل إلى خمسمائة ريال عُماني، وهو ما يكشف في تقديره حجم القيمة التي يمكن أن تضيفها المعرفة العلمية إلى الموارد الطبيعية.

وفي حديثه عن التحديات التي تواجه الباحثين أكد أن الوصول إلى الاكتشاف العلمي يمثل مرحلة ضمن سلسلة طويلة من الإجراءات والتطبيقات المطلوبة لتحويل النتائج إلى منتجات، إذ تحتاج هذه العملية إلى مختبرات متخصصة وباحثين مؤهلين وبراءات اختراع وحاضنات ومسرعات أعمال وشركات تؤمن بالمشروعات البحثية وتستثمر في تطويرها.

وقال: نحن كباحثين نواجه مشكلات كبيرة في ردم الفجوة بين المختبر والصناعة، ولو استطعنا تقريب هذه الفجوة فسنكون قد حققنا إنجازا مهما، لأننا نحتاج إلى منظومة متكاملة تبدأ بالمختبرات والباحثين ثم تنتقل إلى براءات الاختراع والحاضنات والشركات حتى يصل المنتج إلى السوق.

واستعرض تجربة مركز أبحاث العلوم الطبيعية والطبية بجامعة نزوى الذي يضم نحو ثلاثين مختبرا بحثيا ويستوعب قرابة ثمانين باحثا، مشيرا إلى أن المركز اعتمد نموذجا يتيح لبعض الباحثين التفرغ الكامل للعمل البحثي دون تكليفهم بأعباء التدريس والإدارة، مع الاستثمار في استقطاب الكفاءات الوطنية وتوفير البنية الأساسية اللازمة لتنفيذ المشروعات العلمية، الأمر الذي أتاح للمركز بناء شراكات مع مؤسسات حكومية وجامعات ومراكز بحثية داخل سلطنة عُمان وخارجها.

وتوقف عند مشروع بحثي يسعى إلى الحصول على التمويل اللازم لتنفيذه ويعتمد على تقنيات الفحص المخبري الآلي عالي الإنتاجية للموارد الطبيعية، موضحا أن هذه التقنيات يمكن أن تنجز عشرات الآلاف من عمليات الفحص يوميا بدلا من الإجراءات التقليدية التي قد تستغرق أشهرا أو سنوات، بما يختصر الزمن المطلوب لاكتشاف المركبات الواعدة ويفتح المجال أمام تطبيقات صناعية وطبية جديدة.

وأكد أن التحدي الذي يواجه المؤسسات البحثية اليوم يتصل بقدرتها على إظهار أثر نتائجها في حياة الناس، وقال "نحن جميعا ننشر الأبحاث العلمية، لكن التحدي الأكبر أن يترك هذا البحث أثرا يستطيع المجتمع أن يراه في دواء أو منتج يتم تصنيعه داخل سلطنة عُمان، وأن نستفيد من مواردنا الطبيعية في بناء صناعات محلية بدل أن نصدر المواد الخام ثم نستورد المنتجات المصنعة منها".

عبدالله البادي: مستقبل الكهرباء في الشبكات الذكية وتقنيات تخزين الطاقة المتجددة

وفي محور الطاقة المتجددة استعرض الأستاذ الدكتور عبدالله بن حمد البادي التحولات التي تشهدها منظومة إنتاج الكهرباء مع التوسع في استخدام الطاقة الشمسية والرياح وغيرها من المصادر النظيفة، وما يترتب على ذلك من تحديات فنية واقتصادية تتطلب تطوير الشبكات وأنظمة التحكم والتخزين للمحافظة على استقرار الإمدادات الكهربائية.

وأوضح أن الاستفادة من الطاقة المتجددة تتيح تقليل استهلاك الغاز الطبيعي المستخدم في محطات توليد الكهرباء وتوجيهه إلى الصناعات أو التصدير، غير أن الاعتماد المتزايد على هذه المصادر يرتبط بتذبذب إنتاجها وفقا للظروف الجوية، إذ يمكن أن يتراجع إنتاج الألواح الشمسية عند مرور السحب كما تتغير كميات الكهرباء المنتجة من الرياح تبعا لسرعتها، الأمر الذي يستدعي توفير تقنيات قادرة على التعامل مع هذه المتغيرات.

وقال "عبدالله البادي": الطاقة المتجددة يمكن أن تحل محل جزء من الوقود الأحفوري وتوفر الغاز الطبيعي الذي يمكن أن يستفاد منه في مجالات أخرى، لكن المشكلة الفنية الأساسية تتعلق بتذبذب الإنتاج، فالألواح الشمسية قد يتراجع إنتاجها خلال وقت قصير بسبب تغير الظروف الجوية، ولذلك نحتاج إلى حلول تضمن استقرار الشبكة الكهربائية واستمرار التغذية.

وتناول تأثير التحول من المولدات التقليدية إلى مصادر الطاقة المتجددة على استقرار الشبكات الكهربائية، خاصة ما يتعلق بالقصور الذاتي الذي توفره المولدات الدوارة في المحطات التقليدية، موضحا أن تراجع هذا العنصر مع زيادة الاعتماد على الطاقة الشمسية وغيرها من المصادر يستدعي تطوير حلول تقنية جديدة للمحافظة على توازن الشبكة واستقرار ترددها.

وفي حديثه عن تقنيات التخزين تطرق إلى استخدام البطاريات وتخزين الطاقة باستخدام المياه، مشيرا إلى دراسات تتعلق بالاستفادة من بعض المواقع الطبيعية في سلطنة عُمان لتطبيق أنظمة التخزين المائي التي تعتمد على ضخ المياه إلى خزانات مرتفعة عندما يتوافر فائض من الكهرباء، ثم إطلاقها لتشغيل التوربينات وتوليد الطاقة عند ارتفاع الطلب.

وقال: عندما يكون لدينا إنتاج كبير من الطاقة المتجددة يمكن أن نستفيد من الفائض في ضخ المياه إلى خزانات مرتفعة، وعندما نحتاج إلى الكهرباء نطلق المياه لتشغيل التوربينات وإعادة إنتاج الطاقة، وهذه إحدى الطرق التي يمكن أن تساعدنا في التغلب على مشكلة تذبذب المصادر المتجددة.

وعن المشروع العلمي الذي يتطلع إلى تنفيذه إذا توافر له التمويل أوضح أن طموحه يتمثل في تطوير شبكة كهربائية ذكية تعتمد على نسبة مرتفعة من مصادر الطاقة المتجددة وتستخدم الذكاء الاصطناعي وتقنيات التخزين المختلفة لإدارة الإنتاج والاستهلاك بكفاءة، متوقعا أن تشهد السنوات المقبلة تقدما واسعا في تطبيق هذه المنظومات.

محمد البادي: الجامعات مطالبة بإعداد خريجين قادرين على التعلم والتكيف مع تحولات سوق العمل

وفي السياق نفسه تناول الأستاذ الدكتور محمد بن حمدان البادي التحديات المرتبطة بدمج مصادر الطاقة المتجددة في الشبكات الكهربائية، موضحا أن إدارة الشبكة تتطلب تحقيق توازن مستمر بين الإنتاج والاستهلاك للمحافظة على التردد الكهربائي واستقرار الإمدادات، وأن أي اختلال كبير بين الطرفين قد يؤدي إلى اضطرابات فنية أو انقطاعات في الكهرباء.

وقال "محمد البادي": التحدي الرئيسي هو كيف نحافظ على موثوقية الشبكة في ظل وجود مصادر طاقة متجددة يتذبذب إنتاجها تبعا للظروف الجوية والإشعاع الشمسي، فالمستهلك يتوقع أن تكون الكهرباء متوافرة عندما يحتاج إليها، ولذلك يجب أن تكون لدينا أنظمة قادرة على إدارة التغيرات في الإنتاج والاستهلاك بصورة مستمرة.

وأشار إلى أن التوسع في مشروعات الطاقة المتجددة يحتاج إلى استثمارات متزامنة في شبكات النقل والتخزين وأنظمة التحكم الذكية، مستعرضا أهمية مشروعات الربط الكهربائي التي تشهدها سلطنة عُمان في تعزيز قدرة الشبكة على استيعاب مصادر الإنتاج الجديدة ونقل الطاقة إلى مراكز الاستهلاك، خاصة مع التوسع المرتقب في المشروعات الصناعية ومراكز البيانات والتطبيقات المرتبطة بالذكاء الاصطناعي.

كما تناول مفهوم الأحمال المرنة الذي يعتمد على تشجيع المستهلكين، ولا سيما المؤسسات الصناعية الكبرى، على تعديل أوقات استهلاك الكهرباء وفقا لتوافر الطاقة وتكلفتها، موضحا أن استخدام العدادات الذكية وبيانات الاستهلاك يمكن أن يساعد في إدارة الطلب وتقليل الحاجة إلى استثمارات كبيرة لتغطية فترات الذروة القصيرة.

وأكد أن هذه التحولات تتطلب التعامل مع منظومة الكهرباء على نحو متكامل، بحيث تتقدم مشروعات إنتاج الطاقة المتجددة بالتوازي مع تطوير الشبكات وأنظمة التخزين ومرونة الاستهلاك، مشيرا إلى أن الاستثمارات المنفردة قد لا تحقق النتائج المطلوبة إذا لم تتوافر خطة تجمع مختلف مكونات القطاع.

وامتد حديثه إلى العلاقة بين البحث العلمي والصناعة وما يمكن أن تؤديه المؤسسات الأكاديمية في إيجاد حلول للتحديات التي تواجه الشركات، حيث استعرض تجربة منصة "إيجاد" التي تتيح للقطاع الصناعي طرح مشكلاته البحثية أمام الجامعات والمؤسسات العلمية لتكوين فرق متخصصة تقدم مقترحات وحلولا قابلة للتطبيق، إلى جانب المبادرات التي تعمل على احتضان مشروعات التخرج المتميزة وتحويلها إلى شركات ناشئة.

وقال "محمد البادي": ليست لدى جميع الباحثين فرصة للوصول المباشر إلى القطاع الصناعي، ولهذا فإن المبادرات التي تربط الشركات بالمؤسسات البحثية مهمة، فعندما تطرح الصناعة تحديا معينا يستطيع الباحثون والطلبة تشكيل فرق وتقديم مقترحات بحثية لمعالجته، وهذه إحدى الوسائل التي تساعد على تقليل الفجوة بين البحث العلمي واحتياجات السوق.

جامعات المستقبل

وفي محور استشراف المستقبل تناول الدكتور محمد بن حمدان البادي التحولات التي يشهدها التعليم العالي مع التطور المتسارع في تقنيات الذكاء الاصطناعي، معتبرا أن المؤسسات الجامعية تواجه تحديا يتمثل في إعداد طلبة لوظائف قد تتغير طبيعتها أو تختفي بعض مهامها قبل تخرجهم، وهو ما يستدعي إعادة النظر في المهارات التي ينبغي أن يكتسبها الطالب خلال سنوات دراسته.

وأوضح أن تجربة القيادة الأكاديمية علمته أهمية التكامل بين مختلف مكونات المؤسسة الجامعية من طلبة وأساتذة وإداريين وباحثين وقطاعات التوظيف والمجتمع، وأن نجاح المؤسسة يرتبط بوضوح أهدافها وقدرتها على إشراك هذه الأطراف في تحقيق رسالتها، مع منح الطلبة فرصا لاكتساب المهارات من خلال الأنشطة الجامعية والتعلم الذاتي والعمل الجماعي.

وقال "البادي": نحن نعيش تغيرات كبيرة في سوق العمل، والذكاء الاصطناعي غير خلال فترة قصيرة طريقة العمل والتعلم، ولذلك فإن الطالب الذي يدخل الجامعة اليوم قد يجد بعد سنوات أن الوظيفة التي يستعد لها تغيرت طبيعتها أو اختفت بعض مهامها، ولهذا يجب أن نركز على بناء مهارات التعلم والتفكير النقدي والعمل مع الفريق والقدرة على التكيف مع المتغيرات.

واعتبر أن هذه المهارات لا تكتسب جميعها من خلال المقررات الدراسية، وإنما تحتاج إلى بيئة جامعية تشجع الطلبة على المشاركة في الأنشطة اللاصفية والجماعات الطلابية والمشروعات التطبيقية التي توسع تجاربهم وتساعدهم على التعامل مع التحديات الجديدة، مؤكدا أن التعلم المستمر سيصبح من المتطلبات الأساسية للنجاح المهني خلال السنوات المقبلة.

أما الدكتور أحمد بن سليمان الحراصي فتناول مستقبل البحث الكيميائي في ظل تطبيقات الذكاء الاصطناعي، مشيرا إلى أن هذه التقنيات بدأت تؤدي دورا متزايدا في اكتشاف الأدوية وتحليل المركبات والتنبؤ بالتفاعلات الكيميائية، بما يتيح اختصار مراحل طويلة من البحث وتقليل الزمن والكلفة المطلوبة للوصول إلى نتائج علمية جديدة.

وقال "الحراصي": بدأنا بالفعل في استخدام تطبيقات الذكاء الاصطناعي في بعض الأبحاث المرتبطة باكتشاف الأدوية، ونشرنا دراسات بالتعاون مع باحثين في الصين في هذا المجال، وأعتقد أن هذه التقنيات ستختصر الكثير من الوقت والكلفة في المراحل البحثية التي تسبق التجارب المخبرية، ولذلك يجب أن نراجع برامج مؤسسات التعليم ونمتلك الجرأة على تطويرها بما يتواكب مع التحولات المقبلة.

في ختام الجلسة دعا الدكتور محمد بن حمدان البادي الباحثين إلى إعطاء الأولوية للأثر الذي تتركه مشروعاتهم العلمية في المجتمع والقطاعات الاقتصادية إلى جانب الاهتمام بالنشر في المجلات العلمية المرموقة، فيما قدم الدكتور عبدالله بن حمد البادي مجموعة من النصائح المتعلقة بترشيد استهلاك الكهرباء في المنازل وأهمية تصميم المباني بصورة تقلل الهدر في الطاقة، خاصة ما يرتبط بمساحات النوافذ ودرجات حرارة أجهزة التكييف.

واختتم الدكتور أحمد بن سليمان الحراصي مشاركته بالتنبيه إلى أهمية تنمية مهارات القراءة لدى الأجيال الجديدة في ظل الثورة الصناعية الرابعة وانتشار الذكاء الاصطناعي، معربا عن خشيته من تراجع ارتباط الأطفال والشباب بالكتاب والقراءة المتأنية، ومؤكدا أن القدرة على القراءة والكتابة باللغة العربية ستظل من المهارات الأساسية التي ينبغي المحافظة عليها مهما اتسعت تطبيقات التكنولوجيا الحديثة.