اخبار السعودية : عبر تقنية تبريد هجينة طورتها "كاوست".. ابتكار سعودي يرفع إنتاجية المحاصيل 200 % دون كهرباء
وتجمع التقنية الجديدة بين غطاء بلاستيكي نانوي ونشارة عضوية قابلة للتحلل، ما يُسهم في تبريد المستنبتات بشكل سلبي دون الاعتماد على مصادر طاقة تقليدية. وأظهرت التجارب قدرة هذا الابتكار على خفض درجات الحرارة داخل المستنبتات بما يصل إلى 25 درجة مئوية، ما يُعد نقلة نوعية في تقنيات الزراعة المستدامة. وقد نُشرت نتائج الدراسة في الدورية العلمية Nexus.
وأوضح البروفيسور تشياو تشيانغ غان، أستاذ في كاوست ومطور الغلاف البلاستيكي النانوي، أن التقنيات التقليدية لتبريد المستنبتات تستهلك كميات كبيرة من الطاقة، في حين أن الابتكار الجديد يتيح زراعة طيف أوسع من المحاصيل في البيئات الجافة، ما يُسهم في تعزيز الأمن الغذائي وتقليل الانبعاثات الكربونية.
وقال: 'معظم أغطية المستنبتات تسمح بمرور الأشعة تحت الحمراء التي ترفع درجة الحرارة دون أن تُسهم في نمو النبات، في حين نهدف إلى تمرير الضوء المفيد فقط للنبات ومنع الأشعة الضارة'.
ويعتمد الغطاء المطوّر على مادة البولي إيثيلين الشفافة المضاف إليها جزيئات نانوية تمتص الأشعة تحت الحمراء، ما يحافظ على درجات حرارة مناسبة داخل المستنبت دون التأثير على الضوء المرئي اللازم للتمثيل الضوئي.
أما النشارة الأرضية المصاحبة، فهي مصممة خصيصًا من مواد عضوية قابلة للتحلل، وتُستخدم لعكس الضوء وتقليل سخونة التربة، مع التحلل التدريجي بمرور الوقت، ما يجعلها بديلاً مستدامًا وصديقًا للبيئة مقارنةً بالنشارة البلاستيكية التجارية، التي تنتج عنها نفايات ضخمة ومشكلات بيئية.
وقال يانبي تيان، باحث ما بعد الدكتوراه في كاوست والمصمم الرئيس للنشارة الجديدة : 'النشارة البلاستيكية التقليدية تُنتج ما يقارب 1.5 مليون طن من النفايات سنويًا، ويُعاد تدوير أقل من 40 % منها، كما تترك جسيمات بلاستيكية دقيقة في التربة قد تنتقل إلى السلسلة الغذائية'.
وقد اختبر العلماء التقنية المزدوجة بزراعة الملفوف الصيني في مستنبتات مصغّرة داخل المملكة، وأظهرت النتائج تفوقًا ملحوظًا مقارنة باستخدام الأغطية والنشارة التجارية التقليدية.
ويعتزم فريق البحث حاليًا توسيع نطاق الدراسة لتشمل مستنبتات أكبر ومحاصيل متنوعة، في إطار الجهود المستمرة لكاوست لتعزيز الابتكار الزراعي وتحقيق الاستدامة البيئية في المنطقة.
ملحوظة: مضمون هذا الخبر تم كتابته بواسطة صحيفة سبق , ولا يعبر عن وجهة نظر حضرموت نت وانما تم نقله بمحتواه كما هو من صحيفة سبق ونحن غير مسئولين عن محتوى الخبر والعهدة على المصدر السابق ذكرة.
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الحدث
منذ 3 أيام
- الحدث
زيادةً عن عشرة أضعاف عمرها: "كاوست" تبتكر حلاً لإطالة عمر البطاريات المائية
متابعات -لميس القشيري كشف علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) عن سبب جزيئي رئيسي يقلل من إنتاجية البطاريات المائية القابلة لإعادة الشحن على أن تكون خيارًا أكثر أمانًا وأقل تكلفة لتوفير الطاقة المستدامة. هذا وأوضحت نتائج الدراسة، المنشورة في المجلة العلمية Science Advances، تأثير المياه داخل البطارية سلبًا على عمرها وفعاليتها، وكيف أن إضافة أملاح منخفضة التكلفة – مثل كبريتات الزنك – يمكن أن تقلل من هذه المشكلة وتضاعف عمر البطارية بأكثر من عشرة أضعاف. حيث يعتبر المَصْعَد (الأنود) - وهو مسرى كهربائي يمر خلاله تيار كهربائي ضمن جهاز كهربائي ذي أقطاب - أحد العوامل الحاسمة في تحديد عمر البطارية، سواء كانت مائية أم لا، إذ تحدث فيه التفاعلات الكيميائية المسؤولة عن إنتاج وتوفير الطاقة. غير أن بعض التفاعلات الجانبية غير المرغوبة تؤدي إلى تدهوره، ما يقلل من عمر البطارية. كما أظهرت الدراسة الجديدة أن المياه الحرة – أي جزيئات الماء غير المرتبطة بقوة بجزيئات أخرى – تساهم في حدوث هذه التفاعلات الجانبية، بينما يقلل وجود كبريتات الزنك من كمية المياه الحرة داخل البطارية. هذا وأبان البروفيسور حسام الشريف، أستاذ ورئيس مركز كاوست للتميّز في الطاقة المتجددة وتقنيات التخزين (CREST) وقائد الفريق البحثي في هذه الدراسة " تسلط نتائجنا الضوء على أهمية بنية المياه في كيمياء البطاريات، وهي عامل أساسي تم تجاهله في السابق". جدير بالذكر أن المياه الحرة تسمح بالتفاعل بسهولة مع المزيد من الجزيئات، ما يؤدي إلى تفاعلات غير مرغوبة تستهلك الطاقة وتتلف المَصْعَد. وأظهرت الدراسة أن أيونات الكبريتات تعمل بمثابة "لاصق للماء" يثبت الروابط بين جزيئات المياه الحرة، ويغير ديناميكيتها، ما يحد من عدد التفاعلات الجانبية الضارة. وبالرغم أن الجزء الأكبر من التجارب أُجري على بطاريات تستخدم كبريتات الزنك، فإن النتائج الأولية تشير إلى أن نفس التأثير يحدث مع مصاعد معدنية أخرى، ما يفتح المجال أمام استخدام أملاح الكبريتات عالميًا كحل لزيادة عمر جميع البطاريات المائية القابلة لإعادة الشحن. ومن جانب آخر ، قال الدكتور يونبي زو، الباحث في كاوست الذي أجرى معظم التجارب: "أملاح الكبريتات منخفضة التكلفة ومتوفرة على نطاق واسع ومستقرة كيميائيًا، مما يجعل حلّنا ملائمًا للتطبيق علميًا واقتصاديًا". فيما تحظى البطاريات المائية باهتمام عالمي متزايد كحل مستدام لتخزين الطاقة على نطاق واسع، ومن المتوقع أن يتجاوز حجم سوقها 10 مليارات دولار بحلول عام 2030. بخلاف بطاريات الليثيوم الشائعة في السيارات الكهربائية، تُعد البطاريات المائية خيارًا أكثر أمانًا وأقل بصمة بيئية لدمج مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية في شبكات الكهرباء، وهو هدف محوري في طريق تحول الطاقة في المملكة العربية السعودية. و شارك في هذه الدراسة أيضًا أساتذة (كاوست) عمر محمد ، وعثمان بكر ، وشيشيانغ زانغ ، وماني ساراثي. وبدوره أكد الشريف أن الجمع بين علماء مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين الذين يمتلكون خلفيات متكاملة، مثل تصميم البطاريات والنمذجة الكهروكيميائية، والأدوات التجريبية، مثل التحليل الطيفي المتقدم والمجهرية، كان أمراً بالغ الأهمية للاكتشاف. كما أضاف : "تأسست مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في كاوست ليكون رائدًا في مجال ابتكار الطاقة المتجددة في المملكة. وتؤكد النتائج التي حققناها والإضافات الكبيرة في جودة أداء واستقرار البطاريات المائية على ما يمكننا إنجازه في كاوست من خلال توحيد الجهود والاستفادة من خبرات أعضاء المركز المتنوعة والمتميزة ".
الحدث
منذ 3 أيام
- الحدث
كاوست تبتكر حلاً لإطالة عمر البطاريات المائية بأكثر من عشرة أضعاف
متابعات - الحدث كشف علماء من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) عن سبب جزيئي رئيسي يحدّ من قدرة البطاريات المائية القابلة لإعادة الشحن على أن تكون خيارًا أكثر أمانًا وأقل تكلفة لتخزين الطاقة المستدامة. وأظهرت نتائج الدراسة، المنشورة في المجلة العلمية Science Advances، كيف تؤثر المياه داخل البطارية سلبًا على عمرها وأدائها، وكيف أن إضافة أملاح منخفضة التكلفة – مثل كبريتات الزنك – يمكن أن تحدّ من هذه المشكلة وتزيد عمر البطارية بأكثر من عشرة أضعاف. يُعدّ المَصْعَد (الأنود) - وهو مسرى كهربائي يمر خلاله تيار كهربائي ضمن جهاز كهربائي ذي أقطاب - أحد العوامل الحاسمة في تحديد عمر البطارية، سواء كانت مائية أم لا، إذ تحدث فيه التفاعلات الكيميائية المسؤولة عن إنتاج وتخزين الطاقة. غير أن بعض التفاعلات الجانبية غير المرغوبة تؤدي إلى تدهوره، ما يقلل من عمر البطارية. وأظهرت الدراسة الجديدة أن المياه الحرة – أي جزيئات الماء غير المرتبطة بقوة بجزيئات أخرى – تساهم في حدوث هذه التفاعلات الجانبية، بينما يقلل وجود كبريتات الزنك من كمية المياه الحرة داخل البطارية. وقال البروفيسور حسام الشريف، أستاذ ورئيس مركز كاوست للتميّز في الطاقة المتجددة وتقنيات التخزين (CREST) وقائد الفريق البحثي في هذه الدراسة " تسلط نتائجنا الضوء على أهمية بنية المياه في كيمياء البطاريات، وهي عامل مهم واساسيا تم تجاهله في السابق". تسمح المياه الحرة بالتفاعل بسهولة مع المزيد من الجزيئات، ما يؤدي إلى تفاعلات غير مرغوبة تستهلك الطاقة وتتلف المَصْعَد. وأظهرت الدراسة أن أيونات الكبريتات تعمل بمثابة "لاصق للماء" يثبت الروابط بين جزيئات المياه الحرة، ويغير ديناميكيتها، ما يقلل عدد التفاعلات الجانبية الضارة. ورغم أن الحيز الأكبر من التجارب أُجري على بطاريات تستخدم كبريتات الزنك، تشير نتائج أولية إلى أن التأثير نفسه يحدث مع مصاعد معدنية أخرى، ما يفتح المجال أمام استخدام أملاح الكبريتات كحل عالمي لإطالة عمر جميع البطاريات المائية القابلة لإعادة الشحن. وقال الدكتور يونبي زو، الباحث في كاوست والذي أجرى معظم التجارب "أملاح الكبريتات قليلة التكلفة ومتوفرة بشكل كبير ومستقرة كيميائيًا، مما يجعل حلّنا قابلًا للتطبيق علميًا واقتصاديًا". وتحظى البطاريات المائية باهتمام عالمي متزايد كحل مستدام لتخزين الطاقة على نطاق واسع، ومن المتوقع أن يتجاوز حجم سوقها 10 مليارات دولار بحلول عام 2030. وعلى عكس بطاريات الليثيوم الشائعة في السيارات الكهربائية، تُعد البطاريات المائية خيارًا أكثر أمانًا وأقل بصمة بيئية لدمج مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية في شبكات الكهرباء، وهو هدف محوري في مسار تحول الطاقة في المملكة العربية السعودية. وقد شارك في هذه الدراسة أيضًا أساتذة كاوست عمر محمد وعثمان بكر وشيشيانغ زانغ وماني ساراثي. وأشار الشريف إلى أن الجمع بين علماء مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين الذين يمتلكون خلفيات متكاملة، مثل تصميم البطاريات والنمذجة الكهروكيميائية، والأدوات التجريبية، مثل التحليل الطيفي المتقدم والمجهرية، كان أمراً بالغ الأهمية للاكتشاف. وقال "تأسست مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في كاوست ليكون رائدًا في مجال ابتكار الطاقة المتجددة في المملكة. وتؤكد النتائج التي حققناها والتحسينات الكبيرة في أداء واستقرار البطاريات المائية على ما يمكننا إنجازه في كاوست من خلال توحيد الجهود والاستفادة من خبرات أعضاء المركز المتنوعة والمتميزة"
صحيفة مكة
٢١-٠٦-٢٠٢٥
- صحيفة مكة
"كاوست" ضمن أفضل 100 جامعة عالميًا في تصنيف تأثير الجامعات الصادر عن " مجلة التايمز للتعليم العالي"
تواصل جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) تعزيز مكانتها كنموذج رائد في الابتكار والتعليم بالمنطقة، حيث تعكس كيفية مساهمة المملكة العربية السعودية في تحقيق إنجازات علمية وتقنية متميزة من خلال الممارسات المستدامة. وقد نالت جهود الجامعة في مجال الاستدامة تقديراً مستمراً من تصنيفات "تأثير الجامعات" التي تصدرها مجلة التايمز للتعليم العالي (THE Impact Rankings)، حيث حققت كاوست هذا العام إنجازاً تاريخياً بدخولها قائمة أفضل 100 جامعة عالمياً للمرة الأولى. وحققت كاوست إنجازًا عالميًا بارزًا، بعدما جاءت ضمن أفضل 10 جامعات على مستوى العالم في هدفين رئيسيين من أهداف التنمية المستدامة التي حددتها الأمم المتحدة، وهما: الهدف الحادي عشر المتعلق بالمدن والمجتمعات المحلية المستدامة، والهدف الرابع عشر المعني بالحياة تحت الماء. كما صُنّفت كاوست ضمن أفضل 20 جامعة عالميًا في الهدف السادس الخاص بالمياه النظيفة والنظافة الصحية، إضافة إلى الهدف السابع عشر المعني بعقد الشراكات لتحقيق الأهداف. وعلى مستوى العالم العربي، حلّت كاوست في المرتبة الخامسة بين الجامعات العربية، والثالثة على مستوى الجامعات السعودية. وواصلت تميزها الإقليمي بتصدرها المركز الأول عربيًا في الهدف 11 (المدن والمجتمعات المحلية المستدامة) والهدف 14 (الحياة تحت الماء)، ما يعكس التزامها العميق بدعم أجندة التنمية المستدامة من خلال البحث والابتكار والتعاون الدولي. وفي هذا السياق، قال رئيس الجامعة، البروفيسور إدوارد بيرن "تمثل الاستدامة محوراً أساسياً في رسالة كاوست. نحن نستخدم العلوم والابتكار لتقديم حلول لتحديات العالم الملحة، مع تعزيز مجتمع شامل ومتين داخل كاوست ومع شركائنا في المملكة العربية السعودية". ويُعزى الأداء المتميز للجامعة أيضاً إلى شراكاتها الواسعة مع القطاعين الحكومي والخاص، والتي ساهمت في دعم تطوير سياسات تجارية وتسويقية مستدامة. ومن جانبها، علّقت البروفيسورة آنا مارغاريدا كوستا، رئيسة الاستدامة في كاوست، قائلة "يؤكد هذا التصنيف الجديد أن كاوست تُسرّع جهودها نحو تحقيق الاستدامة عبر التعليم والبحث والابتكار والتشغيل والمشاركة المجتمعية. إن النهج متعدد التخصصات الذي تتبعه الجامعة، والذي يركز على التطبيقات الواقعية والشراكات داخل المملكة وخارجها، يُسهم في تحقيق تأثير ملموس على المستويين المحلي والعالمي." وفي تأكيد على التزامها بالشفافية والتطوير المستدام، أصدرت جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) في مايو الماضي تقريرها السنوي للاستدامة، الذي أعدّه مكتب الاستدامة في الجامعة، ليسلط الضوء على إنجازاتها المتقدمة ضمن الأهداف السبعة عشر للتنمية المستدامة التي وضعتها الأمم المتحدة. ويستعرض التقرير عددًا من المبادرات الرائدة التي تعكس الدور الحيوي لكاوست في مواجهة التحديات العالمية، من بينها تطوير أجهزة مبتكرة لجمع المياه من الغلاف الجوي تعمل بالطاقة الشمسية، بهدف توفير مياه شرب ميسورة التكلفة في المناطق القاحلة، واستخدام تقنيات تصوير وتحليل حاسوبية متقدمة لتحديد المناطق الأكثر عرضة للكوارث المرتبطة بالمناخ، إلى جانب ابتكار أدوية ومعززات حيوية تهدف إلى حماية الشعاب المرجانية واستعادة عافيتها، في خطوة تعزز من استدامة النظم البيئية البحرية، كما يستعرض التقرير المراكز الأربعة للتميز التي افتُتحت مؤخراً في كاوست، والتي تُركز على دعم ركائز البحث والتطوير والابتكار الوطنية في المملكة. تُجسد هذه الإنجازات التزام كاوست طويل الأمد بمواءمة جهودها البحثية والابتكارية مع أولويات المملكة الوطنية، والتي تشمل تنويع مصادر الطاقة، والأمن الغذائي والمائي، وتعزيز الرعاية الصحية، وتطوير القطاعات المستقبلية – وهي أولويات تنعكس بجلاء في أهداف الأمم المتحدة للتنمية المستدامة وتهدف جميعها إلى رفع جودة الحياة.
