علماء يكتشفون احتياطات هائلة من الهيدروجين الأبيض أسفل السلاسل الجبلية

دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- كشفت دراسة جديدة أنه تُوجد احتياطيات كبيرة من الهيدروجين الأبيض داخل السلاسل الجبلية، ما يزيد الآمال حول إمكانية استخراج هذا الغاز النظيف وتعزيز الجهود المبذولة لمعالجة أزمة المناخ.
اكتسب الهيدروجين الأبيض الاهتمام مؤخرًا لإمكانيته بالمساهمة في استبدال الوقود الأحفوري الذي يُسخِّن كوكب الأرض.
وبدأ بعض العلماء بالكشف عن وجود الوقود القوي والذي يُطلق عليه أيضًا الهيدروجين "الطبيعي" أو "الجيولوجي" داخل قشرة الأرض بكميات كبيرة قبل عدة عقود فقط.
ومنذ ذلك الحين، درس الجيولوجيون كيفية تشكله وأماكن تواجده المحتملة.
وكانت المشكلة الرئيسية تكمن في معرفة مكان العثور على كميات كبيرة بما يكفي من هذه المادة لتكون مفيدة لشهية البشرية التي لا تشبع للطاقة.وبهدف العثور على إجابات، استخدم فريق من العلماء نماذج حاسوبية لمحاكاة حركة الصفائح التكتونية للكوكب، وتحديد المناطق التي تتواجد فيها ظروف مناسبة لتوليد الهيدروجين الأبيض.ووجدوا أنّ سلاسل الجبال مثل جبال البرانس وجبال الألب الأوروبية قد تكون نقاط ساخنة محتملة، بحسب الدراسة المنشورة الأربعاء في مجلة " Science Advances".
ولفترةٍ طويلة، تم النظر إلى الهيدروجين، الذي ينتج الماء فقط عند حرقه، كوقود أخضر، وخاصةً للصناعات التي تتطلب الكثير من الطاقة مثل صناعة الطيران والصلب.
لكن يُنتَج غالبية الهيدروجين التجاري باستخدام الوقود الأحفوري، ما يبطل مفعوله في إنقاذ الكوكب من التغير المناخي.
لذا يشكّل الهيدروجين الأبيض احتمالًا مغريًا للغاية.
ويمكن القول إنّ الاهتمام تجاه الهيدروجين الأبيض يعود إلى اكتشافه العَرَضي في مالي بعام 1987، عندما انفجر بئر ماء لدى انحناء عامل على الحافة بسيجارته.
وتمت تغطية البئر بسرعة ولكنه فُتِح مجددًا في عام 2011 ليساهم في تزويد قرية محلية بالطاقة.
تم العثور على الهيدروجين الأبيض في الولايات المتحدة، وأستراليا، وفرنسا، وأماكن أخرى، ولكن تجسدت المشكلة في العثور على كميات كبيرة منه.
وقال مؤلف الدراسة، والخبير الجيولوجي في مركز "هيلمهولتز" لعلوم الأرض في ألمانيا، فرانك زوان: "لطالما عَلِمنا أنّ الطبيعة تنتج الهيدروجين، ولكن لم يتم استكشافه حقًا كخيار لإنتاج الطاقة".
وأوضح أنّه كان من الأسهل الوصول إلى مصادر طاقة أخرى، ولكن أدّت أزمة المناخ المتصاعدة إلى تكثيف السباق لإيجاد بدائل.
ويتشكل الغاز بشكلٍ طبيعي من خلال عدّة عمليات، بما في ذلك الانحلال الإشعاعي في القشرة.
ولكن ركّز فريق زوان على عملية تُدعى "serpentization"، ويتفاعل خلالها الماء مع الصخور الغنية بالحديد من وشاح الأرض لإنتاج الهيدروجين.وعادةً ما تتواجد هذه الصخور في أعماق الأرض حيث لا يتوفر الماء بسهولة، ولكن يمكن للعمليات الجيولوجية على مدى ملايين السنين أن تدفعه نحو السطح.
ويحدث هذا أيضًا أسفل المحيطات عندما تتفكك القارات بشكلٍ يسمح لصخور الوشاح بالارتفاع، وعندما تصطدم القارات أيضًا، ما يؤدي إلى إغلاق أحواض المحيطات وإجبار صخور الوشاح على الارتفاع.
وذكر زوان أن العلماء استخدموا نمذجة الصفائح التكتونية لتحديد مكان وفترة "استخراج" صخور الوشاح هذه، بالإضافة إلى كميتها.
ووجد الفريق أنّ هناك سلاسل جبلية محددة، بما في ذلك جبال البرانس، وجبال الألب الأوروبية، وأجزاء من جبال الهيمالايا، توفّر ظروفًا جيدة لتوليد الهيدروجين الأبيض، حيث كانت كميات كبيرة من صخور الوشاح موجودة في درجات حرارة مواتية، كما سمحت الصدوع العميقة بتدفق المياه.
وأفاد زوان أنّ كميات صخور الوشاح المتاحة للخضوع لعملية "serpentization" في سلاسل الجبال وحدها تشير إلى أنّ الهيدروجين الأبيض "يمكن أن يكون مغُيِّرًا لقواعد اللعبة".
وقال عالِم الكيمياء الجيولوجية في هيئة المسح الجيولوجي الأمريكية، والذي لم يشارك في البحث، جيفري إليس، لـCNN إنّ العمليات التي تقرب صخور الوشاح من السطح معروفة بالفعل.
يتمثل الأمر الجديد في هذه الدراسة بأنها "توفر نهجًا كميًا" لتقييم إمكانات الهيدروجين الأبيض في بيئات مختلفة رُفِعت صخور الوشاح فيها.
ولَفَت زوان إلى أنّ السؤال الكبير الآن سيكمن حول العثور على مكان تراكم الهيدروجين الأبيض في الخزانات الكبيرة القابلة للحفر.
وأضاف أنّه قد يكون من الممكن أيضًا تحفيز عملية "serpentization" بشكلٍ اصطناعي عن طريق حفر المناطق التي تكون فيها صخور الوشاح قريبة من السطح وضخ المياه.
وتخضع بعض المناطق بما في ذلك فرنسا، والبلقان، والولايات المتحدة لعمليات الاستكشاف المبكرة بالفعل.
تغير المناخ يهدد صحة أكثر من 70% من عمال العالم..ما أبرز 6 مخاطر؟
ورأى إليس أنّ هذا البحث الجديد يمكن أن يساعد في توجيه الجيولوجيين إلى المناطق التي تتمتع بإمكانيات أفضل عندما يأتي الأمر لموارد الهيدروجين الأبيض المتواجدة على نطاق واسع، ومن المرجح أنّ يتمتع بـ"تأثير مباشر وملموس على استكشاف الهيدروجين الجيولوجي".
وهناك العديد من الخطوات لبناء صناعة هيدروجين أبيض قابلة للتطبيق، بما في ذلك تطوير أساليب موثوقة واقتصادية لاستخراجه، وتشييد البنى التحتية الأساسية لتخزينه ونقله.
وذكر زوان أنّ تسويقه سيستغرق عقودًا، قائلًا: "لا ينبغي لنا توقّع أنّه سيكون علاجًا سحريًا فوريًا".
في دبي.. كيف تعمل أكبر منشأة لتحويل النفايات إلى طاقة في العالم؟

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

CNN عربية

منذ 2 أيام

• CNN عربية

هل نعيش في منازل من الفطريات يومًا ما؟ هذا ما يقوله العلماء

دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN)-- قد يبدو العيش في منزل مصنوع من الفطريات والبكتيريا من وحي الخيال العلمي، ولكن أصبح الباحثون أقرب إلى تحقيق ذلك.قام فريق بحثي في ​​ولاية مونتانا الأمريكية بزراعة تشابكات كثيفة وإسفنجية من خيوط الـ"ميسيليوم"، وهي بنية شبيهة بالجذور تربط شبكات الفطريات تحت الأرض، كإطار لإنشاء مادة بناء حية ذاتية الإصلاح. لا تزال القدرة على إنشاء هياكل متينة وقادرة على تحمل الأوزان الثقيلة باستخدام مواد حية بعيدة المنال لسنوات عديدة. مع ذلك، وجدت المؤلفة الرئيسية للدراسة المنشورة بتاريخ 16 أبريل/نيسان في مجلة "Cell Reports Physical Science"، تشيلسي هيفيران، أنّ هذا الاكتشاف يمثل خطوة مهمة نحو العثور على بديل مستدام للإسمنت، أي المادة الرابطة في الخرسانة.يُصنع أكثر من 4 مليارات طن متري (4.4 مليار طن) من الإسمنت سنويًا، ما يساهم بنحو 8% من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية، وفقًا لمؤسسة " Chatham House" البحثية في ​​مدينة لندن البريطانية. قالت هيفيران، وهي أستاذة مُساعِدة في الهندسة الميكانيكية والصناعية بجامعة ولاية مونتانا-بوزمان: "تساءلنا: ماذا لو استطعنا القيام بذلك بطريقة مختلفة باستخدام عِلم الأحياء"؟ أدخل مؤلفو الدراسة بكتيريا قادرة على إنتاج كربونات الكالسيوم، وهو المركب الكيميائي ذاته الموجود في المرجان، وقشور البيض، والحجر الجيري، إلى الخيوط الفطرية، التي عملت كدعامات هيكلية.من خلال عملية تُسمى التمعدن الحيوي، حوّلت كربونات الكالسيوم الخيوط اللزجة والمرنة إلى بنية صلبة تشبه العظام. جرّب الفريق ترك الفطر، الذي يُدعى "Neurospora crassa"، يتمعدن حيويًا من تلقاء نفسه، ولكنهم وجدوا أن قتله، ومن ثمّ إضافة الميكروبات ساهم في الحصول على مادة أكثر صلابة في وقتٍ أقل. أنشأت البكتيريا، التي تُدعى "Sporosarcina pasteurii"، شبكات بلورية من كربونات الكالسيوم حول الخيوط الفطرية بعد استقلابها لمادة الـ"يوريا"، وهي بمثابة غذاء للبكتيريا. وبينما تُعتبر مواد البناء الأخرى المُتمعدِنة حيويًا "حية" لبضعة أيام فحسب، أكّدت هيفيران أن فريقها تمكن من إبقاء الميكروبات نشطة لمدة أربعة أسابيع على الأقل، وقد تمتد هذه الفترة إلى أشهر أو حتى سنوات. رأى أفيناش مانجولا-باسافانا، وهو مهندس بيولوجي لم يشارك في الدراسة، أنّ هناك حاجة إلى القيام بالمزيد من الاختبارات للعثور على مادة بناء حية قادرة على استبدال الإسمنت، قبل استخدام هذه المادة في صناعة المنازل، أو الأسوار، أو غيرها من أغراض البناء.وشرح مانجولا-باسافانا، وهو كبير الباحثين العلميين في جامعة "نورث إيسترن" بأمريكا: "يُجرى هذا النوع من التجارب على نطاقٍ ضيق.. وهو لا يعكس بالضرورة خصائص المادة عند استخدامها بكميات كبيرة". كما أضاف: "ليست الصلابة هي ما يهم الأشخاص عندما يتعلق الأمر بمواد البناء، بل القوة، والقدرة على تحمل الأثقال". بينما لا تضاهي قوة ومتانة مواد البناء الحية مميزات الخرسانة بعد، لا تزال هيفيران تعتقد أنّ الـ"ميسيليوم" يشكل قاعدة واعدة. بفضل مرونة هذه المادة، يُمكن تشكيل المادة اللزجة لتشمل قنواتٍ تشبه الأوعية الدموية داخل العوارض، أو الطوب، أو الجدران. كما هو الحال مع الأوعية الدموية في جسم الإنسان، تحتاج خلايا مواد البناء الحية إلى هياكل قادرة على توصيل العناصر الغذائية للبقاء على قيد الحياة. وأشار مانجولا-باسافانا إلى أنّ إضافة هذه الهياكل إلى تصميم مواد البناء قد يُضعفها، ما يُمثل تحديًا للدراسات المستقبلية.، مضيفًا: "أعتقد أنّها قد تكون مفيدةً في المستقبل للمباني المكونة من طابق واحد، والهياكل الأصغر حجمًا. إنّه أمرٌ ممكن للغاية. قد نشهد ذلك خلال فترة تترواح بين 5 و10 سنوات". وأضافت هيفيران أنّ الفطريات تُشكل أيضًا خطرًا تنفسيًا محتملاً. رُغم أن قتل الـ"ميسيليوم" يُقلل من قدرتها على إنتاج مسببات الحساسية، إلا أنّه ينبغي إجراء المزيد من الأبحاث قبل اعتبار الهياكل التي تُصنع منها هذه المادة آمنةً للسكن. مادة مخاطية على المواد البلاستيكية الدقيقة تُسهم بتكاثر بكتيريا مقاومة للمضادات الحيوية يُعتبر فريق هيفيران واحد من فِرَق عديدة في أمريكا لاستكشاف إمكانيات مادة الـ"ميسيليوم"، التي استُخدمت بالفعل لصنع مواد أخرى أكثر ليونة في مجال التغليف والعزل.أكدت هيفيران أنّ العديد من الجهات الحكومية أبدت اهتمامًا بالفعل بحالات الاستخدام المحتملة لمواد البناء الحية، وقالت: "هناك العديد من الشروط التي يجب وضعها في الاعتبار حتى يستفيد المنزل العادي من هذا المشروع من حيث التكلفة". وأوضحت: "لكن بالنسبة للمجتمع، قد يكون الأمر أرخص بكثير عند بناء بنية تحتية لأفراد يحتاجون إليها بشدة، أو إذا كنت تحاول تشييد بنية تحتية في الفضاء، فقد يكون هذا أسهل بكثير من نقل الإسمنت والخرسانة إلى هناك. الاحتمالات مثيرة حقًا بالنسبة لي". اكتشاف فطر يحول عناكب الكهوف إلى "زومبي"

CNN عربية

١٢-٠٥-٢٠٢٥

• CNN عربية

بضغطة زر واحدة.. طائرة تهبط وحدها ومراسل CNN يجرّبها بنفسه

مراسل CNN لشؤون الطيران والطيار المعتمد، بيت مونتين، يهبط بطائرة بضغطة زر واحدة، بفضل نظام ثوري جديد يُركّب حاليًا على متن بعض الطائرات الخاصة، ويجيب عن السؤال القديم: ماذا يحدث إذا أصبح الطيار عاجزًا عن الطيران؟ يُعرف هذا النظام باسم "الهبوط التلقائي للعودة الآمنة"، وهو مصمم لإنقاذ الركاب الذين لا يملكون أي خبرة في الطيران، في حال عجز الطيار، وهو أمر يحدث على متن الطائرات الخاصة أكثر مما يتخيله البعض. قد يهمّك أيضًا.. تصميم طائرة من الماضي قد يغيّر الطريقة التي نسافر بها مستقبلًا قراءة المزيد ابتكارات طائرات

CNN عربية

٠٤-٠٥-٢٠٢٥

• CNN عربية

أحفورة قديمة تكشف عن أصول تطور ثدييات غريبة تبيض ولا أسنان لها

دبي، الإمارات العربية المتحدة (CNN) -- أصبحت قصة اثنين من أغرب الحيوانات على كوكب الأرض أكثر غرابة بقليل، وذلك بفضل أدلة كشفتها عينة أحفورية وحيدة، يقول العلماء الآن إنها تمثل سلفًا منقرضًا منذ زمن بعيد. قد تؤدي هذه الأبحاث الجديدة إلى قلب المفاهيم المعروفة حول تطور أكثر الثدييات بدائية على قيد الحياة اليوم. يتواجد خلد الماء والنضناض (آكل النمل الشائك) في أستراليا وغينيا الجديدة، ويُطلق عليهما اسم "وحيدات المسلك"، وهما فريدان من نوعهما لكونهما الثدييات الوحيدة التي تضع البيض. ويتميّز خلد الماء البرمائي بمنقار وأقدام ذات أغشية بين الأصابع مثل البطة، وذيل يشبه ذيل القندس. ويقضي هذا الكائن يقضي معظم وقته في البحث عن الطعام في الماء. أمّا النضناض، فيعيش على اليابسة بالكامل، ويغطيه وبر شوكي حاد، كما أن أرجله الخلفية تتجه إلى الوراء وتثير الغبار أثناء حفره في الأرض. ولا يملك أكلاهما أي أسنان، ورغم أنهما يفرزان الحليب، إلا أنّهما لا يمتلكان حلمات، بل يفرزان الحليب عبر جلدهما ليلعقه الصغار. وقال أستاذ لدى قسم العلوم التشريحية وعلم الأعصاب في جامعة لويفيل بولاية كنتاكي الأمريكية والمتخصص في دراسة تطور الثدييات المبكرة، الدكتور غييرمو روجيه: "تتمتع هذه الكائنات الصغيرة بالكثير من الجوانب الغريبة". وأضاف روجيه: "إنها إحدى المجموعات التي تُعرِّف الثدييات. الثدييات التي عاشت في زمن الديناصورات كانت، على الأرجح، أقرب بيولوجيًا إلى الكائنات أحادية المسلك منها إلى الحصان، أو الكلب، أو القط، أو حتى الإنسان". لذلك، قال إنّ أحاديات المسلك تُتيح لنا فرصةً للاطلاع على أصول الثدييات على الأرض. النظر داخل أحفورة قديمة كشفت دراسة جديدة نُشِرت الإثنين في مجلة " Proceedings of the National Academy of Sciences" المزيد من الجوانب عن هذا الأمر. وقاد البحث عالمة الحفريات، سوزان هاند، وهي أستاذة فخرية في كلية العلوم البيولوجية والأرضية والبيئية في جامعة "نيو ساوث ويلز" بأستراليا. وهو يكشف عن البنية الداخلية للعينة الأحفورية الوحيدة المعروفة لكائن "Kryoryctes cadburyi"، السلف المعروف الوحيد للكائنات أحادية المسلك، والذي عاش قبل أكثر من 100 مليون عام. اكتُشِفت هذه الأحفورة، وهي لعظمة العضد (أي عظم الذراع العلوي)، في عام 1993 في "Dinosaur Cove" جنوب شرق أستراليا. ومن الخارج، بدت العينة أشبه بعظمة تنتمي إلى النضناض البري أكثر من خلد الماء الذي يفضل الحياة في الماء. لكن وجد العلماء شيئًا مختلفًا عند النظر داخلها. وقالت الدكتورة لورا ويلسون، الأستاذة المشاركة في الجامعة الوطنية الأسترالية، والمؤلفة المشاركة في الدراسة: "من خلال استخدام تقنيات التصوير ثلاثي الأبعاد المتقدمة، تمكنّا من إظهار خصائص لم تكن مرئية من قبل لهذه العظمة القديمة، وقد كشفت هذه الخصائص عن قصة غير متوقعة تمامًا". وجد الفريق أن الحفرية كانت تحتوي داخليًا على سمات تشبه خلد الماء شبه المائي، مثل جدار عظمي أكثر سماكة، وتجويف مركزي أصغر. معًا، تجعل هذه الصفات العظام أثقل، وهو أمر مفيد للحيوانات المائية لأنه يقلل من الطفو، ما يُسهِّل الغوص تحت الماء بحثًا عن الطعام. وعلى النقيض من ذلك، فإن النضناض، الذي يعيش بالكامل على اليابسة، يمتلك عظامًا أرق وأخف وزنًا بكثير. وتدعم هذه النتيجة الفرضية الشائعة، وإن لم تثبت بعد، بأن كائن "Kryoryctes" هو سلف مشترك لكل من خلد الماء والنضناض، وأنه ربما عاش جزئيًا على الأقل في الماء خلال زمن الديناصورات. وأفادت هاند: "تشير دراستنا إلى أن أسلوب الحياة البرمائي لخلد الماء الحديث يعود أصله إلى ما لا يقل عن 100 مليون سنة، في حين أن النضناض عاد إلى نمط الحياة الأرضية الكامل في وقت لاحق بكثير". "تلمع مثل الذهب".. الكشف عن أحفورة نادرة أذهلت العلماء بسبب لونها العجيب