العضو 2
قسم الكيمياء
King Saud University, Riyadh-11451,
العضو 3
جامعه حفر الباطن قسم تسويق واداره الاعمال .
المهارات الأساسية لديك أو لفريقك
تحليل البيانات والطاقة
المهارات الأخرى
تفاصيل الفكرة
اسم المشروع/ الفكرة
MetaCool – إسمنت مهيكل ضوئياً من مخلفات نوى التمر
وصف مختصر للفكرة (100 كلمة)
MetaCool هو مادة بناء مبتكرة صُنعت من إعادة تدوير مخلفات نوى التمر، مع تطبيق تقنية البنية الفوقية الضوئية (الميتا-سطح) على الإسمنت. هذا السطح يعكس ضوء الشمس بكفاءة ويُشع الحرارة في الأشعة تحت الحمراء، ، فتُخفِّض حرارة الجدران إلى ~35°C بدل 70°C، وتُقلِّل درجة حرارة الداخل بنحو 5°C دون تكييف إضافي,ما يخفض حرارة الجدران والداخل بشكل طبيعي.
كيف تساهم الفكرة في تعزيز استدامة الطاقة والابتكار في مجال الطاقة؟
الابتكار:
استخدام قوالب سيليكون دقيقة لتشكيل بلورات طبيعية على سطح الإسمنت.
تكوين طبقة فوتونية عاكسة للشمس ومُبددة للحرارة ( Radiative Cooling).
إضافة مسحوق نوى التمر لزيادة المسامية والعزل وخفض التوصيل الحراري.
النتائج:
خفض حرارة السطح من 70°م → 35°م تحت أشعة الشمس المباشرة.
تبريد داخلي سلبي بمقدار ≈ −5°م دون أجهزة تكييف.
توفير 20–30% من استهلاك الكهرباء لكل مبنى (~1200 ك.و.س سنويًا) وتقليل انبعاثات تقارب 0.8 طن CO₂ لكل وحدة.
الأثر:
تقليل استهلاك الكهرباء والتكاليف التشغيلية.
الحد من الانبعاثات الكربونية.
تحويل نفايات زراعية منخفضة القيمة إلى مادة بناء ذكية.
يدعم رؤية المملكة 2030 من خلال:خفض استهلاك طاقة المباني غير السكنية بنسبة 15% بحلول 2026.تشجيع تبني تقنيات كفاءة الطاقة.
تعزيز الوعي بالاستدامة الطاقية.الرؤية المستقبليةMetaCool ليس مجرد إسمنت، بل هو مادة بناء ذكية ومستدامة تجمع بين الصلابة وحماية البيئة، وتفتح الباب لجيل جديد من المدن المقاومة للتغير المناخي.
القيمة الاقتصادية والبيئية:
• مبنى 100 م² في مناخ حار: خفض حمل التبريد 20–30% → توفير ≈1,000–1,500 kWh/سنة.
• عند كثافة كربون كهرباء ≈ 0.6 kg CO₂/kWh → خفض ≈0.6–0.9 طن CO₂/سنة للوحدة.
• فترة الاسترداد: 1–2 صيف (حسب التعرفة والتطبيق).
عناصر الأبتكار :
1. طريقة تصنيع قشرة إسمنتية مهيكلة ضوئياً باستخدام قوالب سيليكون ميكرو منقوشة.
2. تركيب هجين: نواة إسمنتية مُسامة بمضافات نوى التمر + قشرة فوتونية عالية .SR/ε
3. توزيع حبيبي مُحسّن لجسيمات نوى التمر لتعظيم بعثرة Mie ضمن المصفوفة الإسمنتية.
4. هندسة نقش period/height/shape) )مضبوطة لتحقيق انعكاسية مرئية عالية مع انبعاثية IR مرتفعة.
لماذا نوى التمر؟
• متوفر محلياً بكميات كبيرة، تكلفة منخفضة، وبصمة كربونية أفضل من المضافات التقليدية.
• يعمل كمُشكِّل مسامي pore former) )وخافض للكثافة الحرارية.
• جسيماته الدقيقة تُعزِّز بعثرة مي الضوئية (Mie scattering) داخل المصفوفة، ما يرفع الانعكاسية الكلية.