علماء بريطانيون يستخلصون الهيدروجين من زهرة "عباد الشمس"
في ظل تصاعد الدعوات العالمية للتخلي عن الوقود الأحفوري، برز الهيدروجين كأحد البدائل الواعدة. لكن إنتاجه النظيف لا يزال يمثل تحدياً كبيراً، إذ تتطلب عملية فصله عن العناصر الأخرى طاقة هائلة غالباً ما تُستمد من مصادر ملوثة، مما يجعل الهيدروجين في كثير من الأحيان "صافي خاسر للطاقة" أكثر مما هو منتج لها.
ووفقاً لتقرير نشرته شبكة "ABC News"، يعمل فريق بحثي من جامعة ليدز البريطانية على تطوير تقنية مستوحاة من أبحاث يابانية تعود إلى ستينيات القرن الماضي، حيث استخدم العالمان كينيتشي هوندا وأكيرا فوجيشما الضوء لتحفيز تفاعلات كيميائية تُعرف بـ"التمثيل الضوئي الصناعي".
ويسعى الفريق البريطاني الآن لتطبيق هذه الفكرة باستخدام زيت عباد الشمس، حيث يتم تثبيت جهاز داخل السيارة يعمل على استخراج الهيدروجين من الزيت أثناء تشغيل المحرك. ويُستخدم في هذه العملية محفزات مثل النيكل أو مواد كربونية لتسريع التفاعل، مما يسمح بتوليد الكهرباء والماء من خلال دمج الهيدروجين مع الأكسجين.
قال الدكتور أندرو موس، أحد أعضاء الفريق البحثي: "إنتاج الهيدروجين من الزيوت النباتية يمثل مصدراً متجدداً واقعياً. هذه التقنية قد تتيح إنتاج الهيدروجين داخل السيارات نفسها، دون الحاجة إلى محطات خارجية."
وتتميز هذه التقنية بأن زيت عباد الشمس يتطلب مساحة تخزين أقل من الهيدروجين المضغوط. فضلاً عن كثافة الطاقة فيه أعلى، ما يسمح بتخزين طاقة أكبر في حيز أصغر.
وتشير الأبحاث إلى أن انبعاثات الكربون الناتجة عنها منخفضة، ويمكن تعويضها بزراعة المزيد من عباد الشمس.
لكن التحديات لا تزال قائمة، أبرزها ارتفاع تكلفة المواد المستخدمة، وصعوبة تطبيق التقنية على نطاق تجاري واسع حتى الآن.
المستقبل: هل يتحول الأصفر إلى رمز للطاقة الخضراء؟
رغم مرور سنوات على الإعلان الأول عن هذا الاكتشاف، لم تصل التقنية بعد إلى مرحلة التطبيق العملي الواسع. ومع ذلك، يأمل الباحثون في جامعة ليدز أن ينجحوا في تصغير حجم الأجهزة لتناسب الاستخدام داخل المركبات، مما قد يفتح الباب أمام ثورة في عالم الطاقة المتجددة.
فهل نشهد قريباً سيارات "تُشحن" بزيت عباد الشمس بدلاً من الوقود التقليدي؟ يبدو أن اللون الأصفر قد يكون بالفعل هو الأخضر الجديد.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الشرق الأوسط
منذ يوم واحد
- الشرق الأوسط
ستيفن روز يجمع العلم والمجتمع والسياسة في مركّب واحد
وأنا أقرأ في الصحافة البريطانية نبأ وفاة عالم الأعصاب البريطاني ستيفن روز Steven Rose مؤخّراً رجعت بي ذاكرتي إلى بواكير تسعينات القرن الماضي عندما قرأتُ كتابه المترجم والصادر عن سلسلة «عالم المعرفة» الرصينة لشهر أبريل (نيسان) من عام 1990. كان الكتاب بعنوان «البيولوجيا والآيديولوجيا والطبيعة البشرية»، وقد استأنس مترجمه الراحل الدكتور مصطفى إبراهيم فهمي أن يجعل العنوان الثانوي للنسخة الإنجليزية من الكتاب عنواناً رئيسيّاً للترجمة العربية. العنوان الأصلي للكتاب هو «ليس في جيناتنا» (Not In Our Genes)، وهو عنوان يقود القارئ على الفور إلى موضوعة الحتمية الجينية والمتعلّقات التي تترتّبُ عليها في كلّ الأصعدة. كان الكتاب فريداً في طبيعة موضوعاته وعناوين فصوله، وهو ما دفعني إلى متابعة أعمال مؤلّفه البروفسور روز الذي غالباً ما نشر أعماله بمشاركة زوجته هيلاري روز Hilary Rose. لا أظنُّ أنّ موضوعة الحتمية الجينية ستُحسَمُ في مستقبل قريب. ربما المثال الأقرب إلى التناقض الصارخ في آراء العلماء والمختصّين هو كتاب العالم السلوكي روبرت سابولسكي Robert Sapolsky، أستاذ جامعة ستانفورد الذي اختار عنواناً محتّماً (Determined) لكتابه المنشور قبل ما يقارب السنة. الأمر ليس علماً محضاً. إنّه علم مدفوع بضغوط أو انحيازات سياسية أو آيديولوجية. سنكون مفرطين في المثالية المحلّقة لو افترضنا أنّ العلماء محكومون بأخلاقيات منزّهة عن سطوة السياسة أو اشتراطات الآيديولوجيا. اتّبع روز نهجاً اختزاليّاً واسع النطاق في أبحاثه حول الآليات الكيميائية الحيوية للذاكرة، وفي الوقت نفسه تبنى موقفاً سياسيّاً بارزاً بالضدّ من فكرة أنّ السلوك البشري تُحدّده جيناتنا. ساهم روز، بصفته أوّل أستاذ أحياء اختير للتدريس في الجامعة المفتوحة (Open University) - وهي مؤسسة التعليم عن بُعد (Distant Learning) التي تأسست بمبادرة حكومية من حزب العمال البريطاني عام 1969، في ريادة نهج ديمقراطي لتدريس العلوم العملية. كما ساهم روز المعروف بحماسه وروحه القتالية وفصاحته في نقاشات معمّقة مع زملائه العلماء. في سبعينات القرن الماضي تحدّى روز فكرة أن اختبارات الذكاء (IQ)- التي كانت مُعْتَمَدة على نطاق واسع آنذاك في التعليم والتوظيف - تقيس «الذكاء العام» المُحدّد وراثيّاً. دارت هذه النقاشات، وما تلاها من نقاشات مستفيضة، في نطاق ثقافي أوسع من المعتاد في معظم النقاشات العلمية، مدفوعةً بسلسلة من الكتب الشهيرة. كان من أبرز مُناوئي روز عالم الحشرات إدوارد أو. ويلسون Edward O. Wilson، مؤلف كتاب «البيولوجيا الاجتماعية» (Sociobiology)، ومُنظّر البيولوجيا التطوّرية ريتشارد دوكينز Richard Dawkins، مؤلف كتاب «الجين الأناني» (The selfish Gene)، الذي انضم إليه لاحقاً عالم الأعصاب الإدراكي ستيفن بنكر Steven Pinker أستاذ هارفارد. رأى روز فكرة «أنّ جذور السلوك الاجتماعي البشري قد غُرِسَتْ من خلال عملية الانتقاء الطبيعي لخدمة إدامة جيناتنا» هي فكرة متهافتة. لم يُشكّك في نظرية التطور الداروينية كقوة دافعة في علم الأحياء؛ غير أنه جادل من منظور ماركسي بأنّ التاريخ والمجتمع لا يقلّان أهمية عن الجينات البشرية في تحديد طبيعة الأفعال البشرية. في عام 1984 شارك روز في تأليف كتاب «ليس في جيناتنا: علم الأحياء، والآيديولوجيا، والطبيعة البشرية»، بالاشتراك مع عالم الوراثة الأميركي ريتشارد ليونتين وعالم النفس ليون كامين. قدّم الكتاب نقداً لاذعاً لأطروحات البيولوجيا الاجتماعية والحتمية الجينية، بل ذهب أبعد من ذلك في إلقاء اللوم على هذه الآراء في فشلنا المزمن في بلوغ مجتمع أكثر عدلاً. قوبل الكتاب بآراء متباينة، بما في ذلك الإشارةُ إلى أنّ روز وزملاءه قد حرّفوا آراء معارضيهم؛ لكن برغم هذا لم يتراجع روز عن موقفه أبداً. بعد أكثر من عقد على نشر كتاب «ليس في جيناتنا» أعاد روز في كتابه «خطوط الحياة» (Life Lines)، المنشور عام 1997، صياغة حججه، مسلطاً الضوء على الأحداث الارتقائية والبيئية التي تحدث طوال الحياة لكلّ فرد منّا، والتي ليست بطبيعتها مُحددة بصورة مسبّقة، ولكنْ من خلالها يُنظّم الكائن الحي نفسه ليصبح فرداً مميّزاً وفريداً من نوعه. كتب روز في هذا الشأن: «من طبيعة الأنظمة الحية أن تكون غير محددة تماماً، وأن تبني باستمرار مستقبلها الخاص، وإن كان ذلك في ظروف ليست من اختيارنا». واضح أنّها رؤية تعزّز قناعة روز في مناكفته للحتمية الجينية. كان روز كاتباً آيديولوجياً لا يستطيع الفكاك من ميوله الماركسية، تتدفق كلماته في الكتابة بسهولة كما تتدفّق في الحياة الواقعية، جامعاً بين العلم والمجتمع والسياسة في مركّب معقّد واحد. أتاحت منحة دراسية لروز دراسة العلوم الطبيعية في كلية كينغز بجامعة كامبريدج، حيث كان ينوي في البداية التخصص في الكيمياء؛ لكنّه وجد نفسه في بيئة تعجّ بالاكتشافات الجديدة في الكيمياء الحيوية، بما في ذلك «الحلزون المزدوج» (The Double Helix) للحمض النووي الذي اقترحه جيمس واتسون James Watson وفرانسيس كريك Francis Crick في بدايات العقد الخمسيني من القرن العشرين. التقى روز بهيلاري تشانتلر، وهي طالبة ناضجة أرملة كانت تدرس علم الاجتماع في كلية لندن للاقتصاد عام 1960، وتزوّجا في العام التالي. منذ ذلك الحين تشارك الزوجان الرؤية الآيديولوجية والمتبنيات العلمية. كان العمل السياسي والاحتجاج جزءاً أصيلاً من حياة روز منذ طفولته؛ فقد تعرّض لهجوم من راشقي الحجارة الفاشيين في أواخر الأربعينات من القرن العشرين، وشارك في معارك ضارية مع الشرطة البريطانية أثناء تظاهره ضد غزو السويس وهو لم يزل طالباً جامعياً. شكّل ستيفن وهيلاري شراكة وثيقة، شخصية ومهنية: شاركته هيلاري في تأليف العديد من كتبه، وكانا عضوين مؤسسين في الجمعية البريطانية للمسؤولية الاجتماعية في العلوم. لم تكن مشاركة هيلاري لزوجها في عمله العلمي ناتجة عن رغبة مجرّدة في المشاركة؛ بل جاءت في سياق عملها العلمي. عملت هيلاري أستاذاً للسياسة الاجتماعية في جامعة برادفورد البريطانية، مع اهتمام خاص بعلم اجتماع العلوم، واتّحد الزوجان في نشاطهما السياسي (الماركسي على نطاق واسع، ولكنه لم يكن مؤيداً للسياسة الشيوعية السوفياتية) في قضايا مثل حرب فيتنام، والسيطرة على الأسلحة الكيميائية والبيولوجية. بعد بداية متعثرة كباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة أكسفورد، التي وجد بيئتها رجعية خانقة، أمضى روز خمس سنوات (1964 - 1969) في كلية إمبريال كوليدج لندن. في عام 1969 انضمّ إلى الجامعة المفتوحة، حيث أسّس قسم علوم الحياة من الصفر، وأسّس، انطلاقاً من المبادئ الأولى، كيفية تدريس العلوم من خلال مزيج من الدراسة المنزلية والتجربة، والبرامج التلفزيونية، والمدارس الصيفية. كانت تلك سياسة تعليمية جديدة ثورية الطابع في البيئة الإنجليزية المحافظة. تقاعد روز في عام 1999؛ لكنه احتفظ بمختبره، واستمر في إجراء البحوث لأكثر من عقد، كما ظلّ مواظباً على الكتابة النشيطة التي توّجها بالعديد من الكتب الممتازة عن الدماغ البشري والعلوم العصبية. قد نختلف مع ستيفن روز في رؤاه؛ لكن ليس باستطاعتنا نكرانُ الأفق الإنساني الواسع لكتاباته. ليس ثمّة مشتغلٌ بالعلم يستطيع مواصلة العيش في كبسولة مشيّدة بجدران مضادة للآيديولوجيا أو السياسة. إنّهما كالهواء الذي نتنفّس، توجدان في كلّ مكان وزمان. حسبُهُ أن لا يعمل على جعل تلك الآيديولوجيا أو السياسة منتجة لعلم زائف، وألا يستبدل التوجّه الإنساني للعلم بتوجّهات مضادة للإنسانية أينما كانت وكيفما كانت. في هذا الشأن أستطيع القول بثقة معقولة إنّ ستيفن روز غادر عالمنا بضمير غير مثقل بأيّ من مثالب الآيديولوجيا أو ألاعيب السياسة، وهذا امتيازٌ قد يعسر نَيْلُهُ في عالمنا المعاصر.
أرقام
منذ يوم واحد
- أرقام
أقوى من 20 مفاعلًا نوويًا .. اليابان تكشف عن أول لوح شمسي فائق الأداء في العالم
أعلنت اليابان تطويرها لأول لوحًا شمسيًا فائق الأداء يعمل بتقنية خلايا "بيروفسكايت" -جيل جديد من تقنيات الطاقة الشمسية-، بقدرة إنتاجية تُعادل ما يولده 20 مفاعلًا نوويًا، وهي خطوة قد تعيد تشكيل مستقبل الطاقة المتجددة عالميًا. يأتي هذا التطور ضمن خطة طموحة أعلنتها وزارة الصناعة اليابانية، تستهدف إنتاج 20 جيجاواط من الكهرباء بحلول عام 2040، ويمثل ذلك جزءًا من التزام اليابان بتحقيق الحياد الكربوني بحلول عام 2050، مستندة إلى تفوقها في إنتاج عنصر اليود، أحد المكونات الأساسية لتصنيع هذه الخلايا. ووفقًا للمنصة الرسمية لمعرض الطاقة في اليابان، تسعى طوكيو من خلال هذه التقنية إلى تعزيز استقلاليتها في سلاسل الإمداد، وتقليل اعتمادها على واردات الطاقة والخامات، خاصة بعد أن تراجعت حصتها العالمية في صناعة الألواح الشمسية إلى أقل من 1% بسبب المنافسة الصينية. وتتيح هذه التقنية إمكانية الدمج مع أنظمة طاقة الرياح، بما يعزز كفاءة الإنتاج ويخلق نظمًا هجينة تتناسب مع بيئات متعددة، إلا أن تحديات مثل ارتفاع التكلفة ومتانة الخلايا -مقارنةً بالخلايا الشمسية التقليدية المصنوعة من السيليكون- ما تزال قائمة.
العربية
منذ 2 أيام
- العربية
اليابان تبتكر ألواح شمسية تعادل قوة 20 مفاعلاً نووياً
تحضر اليابان إلى ثروة صامتة في قطاع الطاقة المتجددة تقودها ألواح شمسية متطورة، قادرة على توليد طاقة تعادل إنتاج 20 مفاعلاً نووياً. في عام 2011، غيّرت كارثة فوكوشيما النووية وجه الطاقة في اليابان. الزلزال المدمر والتسونامي الذي تبعه أديا إلى انهيار شبكة الكهرباء وتسرب إشعاعي أجبر أكثر من 160 ألف شخص على مغادرة منازلهم. لكن وسط هذا الظلام، بزغ أمل جديد: الحاجة الملحة للطاقة النظيفة. ومنذ ذلك الحين، شهدت الطاقة الشمسية نمواً متسارعاً، حتى أصبحت اليوم مسؤولة عن نحو 10% من إجمالي قدرة الطاقة في البلاد، بحسب ما ذكره موقع "Eco Portal". رغم هذا التقدم، واجهت اليابان تحدياً كبيراً، متمثلاً في ضيق المساحات المتاحة لتركيب الألواح الشمسية التقليدية. وهنا جاء الحل من خلال الاستثمار في الجيل الجديد من الخلايا الشمسية، المعروفة باسم خلايا "بيروفسكايت"، والتي تعد أكثر كفاءة ومرونة، ويمكن تركيبها على النوافذ، وجدران المباني، وحتى أسطح السيارات. تعتمد خلايا البيروفسكايت على مادة اليود، التي تحتل اليابان المرتبة الثانية عالمياً في إنتاجها بعد تشيلي. هذا يمنحها فرصة لتأمين سلسلة إمداد محلية مستقلة، ويعزز أمنها الاقتصادي. كما تسعى الحكومة اليابانية إلى استعادة مكانتها في سوق الطاقة الشمسية، بعد أن تراجعت حصتها من 50% في عام 2004 إلى أقل من 1%، في ظل هيمنة الصين على هذا القطاع. طاقة هائلة من خلايا مرنة وفقاً لخطة الطاقة الحكومية، من المتوقع أن تنتج خلايا البيروفسكايت ما يقارب 20 غيغاواط من الكهرباء بحلول عام 2040، وهي كمية تعادل إنتاج 20 مفاعلاً نووياً. وتتميز هذه الخلايا بكفاءتها العالية، إذ تصل نظرياً إلى 43%، مقارنة بـ 29% فقط للخلايا السيليكونية التقليدية، ما يجعلها خياراً مثالياً لتسريع التحول نحو الطاقة المتجددة. رغم الإمكانات الهائلة، لا تزال هناك تحديات تقنية تتعلق بمتانة خلايا البيروفسكايت وطول عمرها وتكلفتها. شركات يابانية مثل "سيكيسوي كيميكال" تعمل على تطويرها تجارياً، لكن التوقعات تشير إلى أن العالم لن يشهد انتشاراً واسعاً لها قبل عام 2030. المستقبل يبدأ الآن بينما تواصل اليابان تطوير تقنيات شمسية أخرى بالتوازي، يبدو أن خلايا البيروفسكايت تمثل بوابة العبور الحقيقية نحو مستقبل طاقي نظيف ومستدام. وإذا ما نجحت في تجاوز العقبات، فإن اليابان لن تكون فقط قد قفزت إلى القرن الثاني والعشرين، بل ستكون قد رسمت ملامح مستقبل الطاقة للعالم بأسره.
