علماء يطورون جهازا يحول التلوث إلى وقود سيارات وطائرات

تمكن علماء من إحداث اختراق في حل مشكلة تلوث الهواء عبر صنع آلية لا تمتصه فقط بل تحوله إلى منفعة لاحقا لاستغلاله كطاقة بديلة، حسب ما أفادت به صحيفة 'إندبندنت'.
ويعمل هذا الجهاز الجديد الذي صممه فريق من جامعة كامبريدج، على غرار عملية التمثيل الضوئي، حيث لا يحتاج إلى كابلات أو بطاريات لتحويل ثاني أكسيد الكربون (CO2) الموجود في الغلاف الجوي إلى غاز الاصطناع، أو غاز التصنيع (syngas).
ويقول الباحثون إن هذا الجهاز يقدم حلا جديدا لأزمة المناخ، حيث يوفر بديلا لتقنيات احتجاز الكربون وتخزينه (CCS) الحالية.
وقد تم الترويج لتقنيات احتجاز الكربون وتخزينه كوسيلة لإبطاء أو حتى عكس أسوأ آثار تغير المناخ، إلا أن طرق احتجاز الكربون وتخزينه الحالية تعرضت لانتقادات بسبب استهلاكها العالي للطاقة وعدم إعادة تدوير ثاني أكسيد الكربون المحتجز. كما أثيرت مخاوف تتعلق بالسلامة بشأن تخزين ثاني أكسيد الكربون المضغوط تحت الأرض.
وقال الدكتور سايان كار من قسم الكيمياء بجامعة كامبريدج: 'ماذا لو بدلا من ضخ ثاني أكسيد الكربون تحت الأرض، قمنا بتحويله إلى شيء مفيد؟.
وأضاف: إذا قمنا بتصنيع هذه الأجهزة على نطاق واسع، يمكنها حل مشكلتين في وقت واحد: إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي وإنشاء بديل نظيف للوقود الأحفوري'.
ويعمل الجهاز عن طريق امتصاص ثاني أكسيد الكربون من الهواء ليلا باستخدام فلاتر متخصصة، ثم استخدام ضوء الشمس خلال النهار لبدء تفاعل كيميائي يحوله إلى غاز اصطناعي يمكن استخدامه كبديل للبنزين.
كما يمكن استخدام الغاز الاصطناعي في إنتاج المواد الكيميائية والأدوية، بينما تتيح سهولة استخدام الجهاز للأفراد الذين يعيشون ويعملون في مناطق نائية إنتاج وقودهم الخاص.
وقال البروفيسور إيروين رايزنر، الذي قاد فريق البحث: 'بدلا من الاستمرار في استخراج الوقود الأحفوري وحرقه لإنتاج المنتجات التي نعتمد عليها، يمكننا الحصول على كل ثاني أكسيد الكربون الذي نحتاجه مباشرة من الهواء وإعادة استخدامه'.

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

أخبارنا

منذ 15 ساعات

• أخبارنا

مساعٍ لتطوير كمبيوتر أسرع بمليون مرة!

في إطار تعاون دولي بين جامعة أريزونا، ومعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا في الولايات المتحدة، وجامعة لودفيغ ماكسيميليان في ألمانيا، يعمل باحثون على ابتكار وسيلة يمكن من خلالها استخدام نبضات من الضوء لا تتجاوز مدتها أقل من تريليون من الثانية لتشغيل أجهزة الكمبيوتر. وتمكن فريق بحث دولي من التلاعب بالإلكترونات المكونة للذرة لتتجاوز بشكل فوري الحواجز المادية الطبيعية، وفقًا لموقع "فيز Phys" العلمي، وهو ما يعتبر إنجازًا يعيد تعريف الحدود التقليدية لقدرات وحدات المعالجة لأجهزة الكمبيوتر. ويسعى فريق البحث للاستفادة مما يُعرف علميًا باسم ظاهرة "النفق الكمي أو الكمومي Tunneling"، والتي تعني قدرة الجسيمات على النفاذ وكأنها تحفر نفقًا في جدار لتخرج منه، وهو ما يحدث في بعض الظواهر الطبيعية مثل النشاط الإشعاعي. وتركز الدراسة، المنشورة في مجلة "ناتشر Nature" العلمية، على قدرة هذه التقنية الحديثة على الوصول لسرعات معالجة أعلى من رقائق الكمبيوتر الحديثة. ويؤكد الأستاذ المساعد في الفيزياء والعلوم البصرية بجامعة أريزونا الأمريكية، محمد حسن، والذي قاد سابقا جهودا لتطوير أسرع مجهر إلكتروني في العالم، أن إرسال البيانات بهذه السرعات سيحدث ثورة في عالم الحوسبة كما نعرفه. ويقول حسن: "لقد شهدنا قفزة هائلة في تطوير تقنيات مثل برمجيات الذكاء الاصطناعي، لكن سرعة تطوير الأجهزة لا تسير بالسرعة نفسها. ولكن بالاعتماد على اكتشاف الحواسيب الكمومية (الكمية)، يمكننا تطوير أجهزة تواكب الثورة الحالية في برمجيات تكنولوجيا المعلومات.ستساهم الحواسيب فائقة السرعة بشكل كبير في الاكتشافات في أبحاث الفضاء والكيمياء والرعاية الصحية وغيرها". وكان الفريق البحثي يدرس في الأصل التوصيل الكهربائي لعينات معدلة من "الغرافين Graphene"، وهي مادة تتكون من طبقة واحدة من ذرات الكربون. وعندما يسلط الباحثون أشعة الليزر على الغرافين، تثير طاقة الليزر الإلكترونات المكونة للمادة وتتشكل على هيئة تيار. في بعض الأحيان. وتمكن الباحثون من تعديل عينات من مادة الغرافين بحيث يمكن للإلكترونات المكونة لها الانزلاق عبر نفق شبه فوري. ويقول حسن: "عند دخول المختبر، تتوقع دائما ما سيحدث لكن جمال العلم الحقيقي يكمن في التفاصيل الصغيرة التي تحدث والتي تدفعك إلى مزيد من البحث. بمجرد أن أدركنا أننا حققنا تأثير النفق هذا، كان علينا اكتشاف المزيد". وبالفعل، نجح الفريق لاحقًا في تطوير أسرع "مفتاح ضوئي phototransistor" للتحكم في الضوء في العالم. ويوضح حسن: "هذا الإنجاز يمثل قفزة كبيرة إلى الأمام في تطوير تقنيات الكمبيوتر فائقة السرعة".

الأيام

منذ 2 أيام

• الأيام

المغرب يعزز مكانته الرائدة في الكيمياء الصناعية خلال 'المنتدى الدولي الثالث' بالرباط

انعقدت الدورة الثالثة للمنتدى الدولي للكيمياء، تحت الرعاية السامية لصاحب الجلالة الملك محمد السادس نصره الله، بتنظيم من فيدرالية الكيمياء وشبه الكيمياء، وبشراكة مع وزارة الصناعة والتجارة والوكالة المغربية لتنمية الاستثمارات والصادرات. حيث جمع هذا الحدث الوطني والدولي أبرز الفاعلين في قطاع الصناعات الكيميائية، لبحث دور الكيمياء في التحول الطاقي والتحديات الاستراتيجية التي تواجه المملكة. كما حملت الدورة شعار 'الكيمياء في صلب الانتقال الطاقي والتحديات الاستراتيجية'، حيث ركزت على الدور البنيوي للكيمياء في تطوير الصناعات الوطنية، وخصوصاً في مجالات الهيدروجين الأخضر، والبطاريات عالية الأداء، وتثمين الموارد المعدنية. وأكد المسؤولون في الكلمات الافتتاحية أهمية القطاع كرافعة استراتيجية للابتكار والتنمية الاقتصادية، مشيرين إلى المكانة المتقدمة للمغرب كقطب عالمي ناشئ في هذا المجال، مع تحقيق نسبة 30% من الإنتاج الصناعي الوطني وتوفير أكثر من 220,000 فرصة عمل. وشددت الوزيرة ليلى بنعلي، في كلمة خاصة، على الدور المحوري للصناعة الكيميائية في الانتقال الطاقي، مركزة على أهداف خفض انبعاثات الكربون وتطوير الاقتصاد الدائري، في إطار طموحات استثمارية تصل إلى 120 مليار درهم بحلول 2030. كما أشار وزير الصناعة والتجارة رياض مزّور إلى ضرورة الاستفادة من التكنولوجيا الحديثة لتعزيز تنافسية القطاع وتحقيق التنمية الوطنية المستدامة، مؤكداً التزام المغرب بالتحول الصناعي والطاقة النظيفة. وشهد اليوم تنظيم ثلاث جلسات عمل متخصصة تناولت صناعة البطاريات عالية الأداء، وإمكانات الهيدروجين الأخضر كمحرك طاقي رئيسي، ودور الكيمياء في الاندماج الصناعي وتثمين الموارد المعدنية الوطنية. وقد برزت هذه النقاشات، التي شارك فيها خبراء ورؤساء شركات كبرى، كدليل على قدرة المغرب على الجمع بين الأداء الاقتصادي والسيادة الصناعية والتحول الإيكولوجي، مؤكدة طموح المملكة في أن تصبح مركزاً عالمياً متميزاً في قطاع الكيمياء.

أخبارنا

منذ 4 أيام

• أخبارنا

لأول مرة في التاريخ.. عناكب معدّلة وراثياً تنتج حريراً متوهجاً باللون الأحمر

في إنجاز علمي غير مسبوق، تمكن فريق بحثي من جامعة بايرويت الألمانية من تعديل جينات عناكب حية باستخدام تقنية CRISPR-Cas9 الشهيرة، لإنتاج حرير عنكبوت متوهج باللون الأحمر، في خطوة قد تُحدث تحولاً جذرياً في مجال المواد الحيوية والتكنولوجيا الحيوية. ويُعد حرير العنكبوت مادة طبيعية فائقة الخصائص، إذ يتميز بقوته ومتانته ومرونته العالية، إلى جانب خفة وزنه وقابليته للتحلل الحيوي. ورغم الاهتمام الكبير به، كانت تعديلات الجينات داخل العناكب تشكل حتى وقت قريب تحدياً علمياً كبيراً. وقال البروفيسور توماس شايبل، رئيس قسم المواد الحيوية في الجامعة: "لأول مرة عالمياً، نجحنا في دمج تسلسل جيني معين داخل بروتينات حرير العنكبوت باستخدام تقنية كريسبر، ما يفتح المجال أمام إنتاج ألياف حرير بخصائص غير مسبوقة". تجربة غير مسبوقة على عناكب المنزل اختار العلماء عنكبوت المنزل الشائع (Parasteatoda tepidariorum) كنموذج للتجربة، حيث تم حقن بويضات إناث غير مخصبة بجينات تُنتج بروتيناً أحمر فلوري. وبعد التزاوج، أظهرت الأجيال الناتجة حريراً متوهجاً باللون الأحمر، ما أكد نجاح التعديل الجيني وانتقاله وراثياً. ولضمان دقة العملية، استخدم الفريق غاز ثاني أكسيد الكربون لتخدير العناكب وتثبيتها أثناء التعديل، وهي خطوة أساسية في التحكم بالجراحة المجهرية على الكائنات الصغيرة. تشير الدراسة إلى أن هذه التقنية قد تُمكّن الباحثين مستقبلاً من تصميم حرير بعناصر جديدة، يصلح للاستخدام في المنسوجات عالية الأداء، والغرسات الطبية، وأجهزة الاستشعار الدقيقة، والمواد المستدامة. كما أجرى الفريق تجربة أخرى عطّل فيها جيناً يُعرف باسم so، ما أسفر عن ولادة عناكب بلا عيون، وهو ما يُعد مدخلاً لفهم آليات النمو والتطور لدى هذه الكائنات المعقدة. وقد نُشرت نتائج الدراسة في مجلة Angewandte Chemie المتخصصة، ووصفتها مجلة "نيو أطلس" بأنها "سابقة علمية قد تغيّر مستقبل أبحاث المواد والتعديل الوراثي". هذا الاكتشاف يعزز آمال العلماء في تسخير العالم البيولوجي لإنتاج مواد مبتكرة ومستدامة، تُحدث فرقاً في الصناعات الطبية والهندسية والبيئية.