نحو طاقة لا محدودة.. أميركا تقترب من تحقيق حلم الشمس الاصطناعية
لطالما كان الاندماج النووي هو الحلم المنشود للطاقة الخضراء ، وقد ظهر كمحور رئيسي في أفلام هوليوودية شهيرة مثل "سبايدرمان 2 " و"العودة إلى المستقبل" الجزء الثاني، و لكن تحقيق هذا المفهوم في الواقع أصعب بكثير مما تصوّره الأفلام.
ومع ذلك، أحرز معهد MIT Energy Initiative (MITEI) في الولايات المتحدة تقدمًا كبيرًا نحو تحقيق هدف إنتاج طاقة شبه غير محدودة.، بحسب ما نقله موقع "The Pulse" واطلعت عليه "العربية Business".
يعتمد مبدأ عمل مفاعل الاندماج النووي على دمج الذرات الخفيفة مع الذرات الثقيلة، ما يؤدي إلى إطلاق نيوترونات ذات طاقة حركية عالية جدًا. تمر هذه النيوترونات عبر وعاء تفريغ يحافظ على بيئة منخفضة الضغط، ثم تنتقل إلى مادة تبريد، حيث يتم تحويل الطاقة إلى حرارة يمكن استخدامها لتوليد الكهرباء.
ومع ذلك، يعد الهيليوم التحدي الأكبر الذي تواجه مفاعلات الاندماج النووي. فعندما تمر النيوترونات عبر وعاء التفريغ، تتفاعل مع المواد المكوِّنة له، ما يؤدي إلى تكوين جزيئات الهيليوم. تبحث هذه الجزيئات عن أماكن ذات "طاقة اندماج منخفضة" للاستقرار فيها، وعادةً ما تجد ذلك في مناطق تُعرف بـ "حدود الحبيبات"، وهي نقاط ضعف في التركيب المعدني تجذب ذرات الهيليوم. مع تزايد تراكم هذه الذرات، يبدأ المعدن في التصدع، مما يؤدي إلى انهيار وعاء التفريغ وتقصير عمر المفاعل.
اكتشاف علمي جديد في MIT
في خطوة قد تغير قواعد اللعبة، نجح فريق بحثي بقيادة البروفيسور جو لي، أستاذ الهندسة النووية وعلوم المواد في MIT، في تحديد مادة جديدة يمكنها التغلب على مشكلة الهيليوم. بعد دراسة آلاف المواد، اختار الفريق سيليكات الحديد كحل واعد.
أظهرت الاختبارات أن إضافة نسبة 1% فقط من سيليكات الحديد إلى الحديد يمكن أن تحبس ذرات الهيليوم داخل هيكلها الشبكي، مما يمنع تراكمها على حدود الحبيبات. هذا الاكتشاف، الذي نُشر في مجلة Acta Materialia، قد يطيل بشكل كبير من عمر مفاعلات الاندماج النووي، مما يجعلها أكثر استدامة وكفاءة.
قال البروفيسور جو لي: "يفتح هذا الاكتشاف الباب أمام تصميم مواد جديدة يمكنها تحمل الظروف القاسية داخل مفاعلات الاندماج، مما يجعلها أكثر عملية وقابلية للتطوير."
بينما تواصل مصادر الطاقة المتجددة مثل الرياح والطاقة الشمسية تحقيق تقدم كبير، يظل الاندماج النووي الجائزة الكبرى في مجال الطاقة النظيفة. مع هذا الاكتشاف الجديد، أصبح حلم الطاقة الخضراء اللامحدودة أقرب إلى الواقع من أي وقت مضى، وما كان يومًا خيالًا علميًا بات اليوم في متناول اليد.
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الوطن
منذ 2 أيام
- الوطن
أرامكو تحقق أول إنجاز عالمي بتشغيل نظام تخزين متطور للطاقة المتجددة في أعمال الغاز
حققت أرامكو السعودية، إحدى الشركات المتكاملة والرائدة عالميًا في مجال الطاقة والكيميائيات، إنجازًا يُعد الأول على مستوى العالم من خلال نجاحها في تشغيل نظام تخزين الطاقة المتجددة على نطاق ميغاواط لتشغيل أنشطة إنتاج الغاز. ويُعد ذلك أول استخدام عالمي لبطارية تدفق الحديد والفاناديوم كمصدر طاقة شمسية احتياطي لأعمال آبار الغاز. ويوجد نظام بطارية التدفق الذي تبلغ قدرته 1 ميغاواط/ساعة في وعد الشمال، غرب المملكة، ويستند على تقنية أرامكو السعودية الحاصلة على براءة اختراع، وتم تطويره بالتعاون مع شركة رونغكي باور (آر كي بي)، وهي شركة رائدة عالميًا في مجال بطاريات التدفق. ويمكن للبطارية دعم ما يصل إلى خمس آبار على مدار عمرها الافتراضي المقدر بـ 25 عامًا، وتوفر بديلًا قويًا لحلول الطاقة الشمسية الحالية، كما تلبّي احتياجات الطاقة المتغيّرة بكفاءة وفعالية من حيث التكلفة. وصُممت خصيصًا لتحمّل المناخ الحار في المملكة، كما تحقق البطارية الأداء الأمثل في ظل الظروف الجوية القاسية، ما يميّزها عن بطاريات تدفق الفاناديوم الأخرى المتوفرة في السوق. وتعليقًا على ذلك، قال النائب الأعلى للرئيس للتنسيق والإشراف التقني في أرامكو السعودية، الأستاذ علي المشاري: "يُمثل نظام بطاريات التدفق الرائد، الذي قاد جهود تطويره باحثو أرامكو السعودية، نقلة نوعية في قطاع النفط والغاز. وتزوّد أرامكو السعودية حاليًا عددًا كبيرًا من آبار الغاز النائية بألواح شمسية متصلة بأنظمة بطاريات الرصاص الحمضية، إلا أن هذه التقنية الرائدة لبطاريات التدفق تُقدم حلًا مرنًا لتلبية المتطلبات المتنوعة لتخزين الطاقة المتجددة، مما يجعلها خيارًا مفضلًا للعديد من التطبيقات الصناعية. وهذا مثال على كيفية قيام أرامكو السعودية بتطوير واستخدام تقنيات متقدمة بهدف تعزيز كفاءة الطاقة، وتقليل الانبعاثات في جميع أعمالها". وتخزن بطاريات التدفق الطاقة في محاليل كهربائية سائلة منفصلة عن خلايا البطارية، وتُحوّل المحاليل الكهربائية التي يتم ضخها في الخلية الطاقة الكيميائية إلى كهرباء. بالإضافة إلى توفيرها لاستقلالية الطاقة، ويُمكن تفريغ وإعادة شحن بطاريات التدفق بشكل متكرر بأقل قدر من فقدان طاقتها الاستيعابية. كما أنها تُقلل من مخاطر الحريق مُقارنةً بأنواع البطاريات الأخرى، في حين أن تصميمها المعياري يجعل صيانتها أسهل وأقل تكلفة. وتتماشى بطارية التدفق الجديدة، التي شغّلتها أرامكو السعودية، مع تركيز الشركة على الاستثمار في مصادر الطاقة المتجددة وكفاءة الطاقة، في إطار طموحها لتحقيق الحياد الصفري لغازات الاحتباس الحراري في النطاقين 1 و2 في أصولها التي تملكها وتديرها بالكامل بحلول عام 2050. وتوفر هذه البطارية استخدامًا مُحسّنًا للمحاليل الكهربائية السائلة واستهلاكًا أقل للفاناديوم مقارنةً بغيرها من الأنظمة المتاحة، كما أنها تتميّز بنطاق واسع من درجات حرارة التشغيل يتراوح بين -8 درجات مئوية و60 درجة مئوية دون الحاجة إلى أنظمة إدارة حرارية. كما أنها تُمهّد الطريق لمزيد من التكامل التقني في مواقع النفط والغاز المعزولة وغير المأهولة، مما يوفر حلًّا فعالًا للطاقة يمكنه التكيّف مع الاحتياجات المتقلبة دون تحمّل تكاليف إضافية.
صحيفة مكة
منذ 2 أيام
- صحيفة مكة
الذكاء الاصطناعي يجعل البشر بلهاء ويهدد إنسانيتهم
أعتقد أن الوضع بالغ الأهمية ويدق ناقوس الخطر على العقل البشري، وعلى الإبداع، وعلى قدرتنا العقلية ومهارتنا التفكرية، إن دخول الذكاء الاصطناعي إلى تفاصيل حياتنا كافة له بكل تأكيد جوانب سلبية قد تزيد في المستقبل تسلله بهذه الخفة والبرود إلى كل مناحي الحياة، وبهذه القدرات الكبيرة على جمع البيانات وتبادل المعلومات وتحليلها ومعالجتها ومحاولة تقليد الإنسان في تفكيره، ثم إصدار الأوامر والقرارات دون استئذان من البشر يطرح الكثير من التساؤلات، ويجعل الأمر مخيفا بكل ما تحمله الكلمة من معنى. اليوم، بات الذكاء الاصطناعي يكتب ويتحدث ويختلق القصص وينتج الروايات بسرعة تفوق طاقة الإنسان؛ قصصا لم يعشها أحد من البشر، وحتى وإن افتقدت للطعم والروح والذوق الإنساني، إلا أن هذا الواقع ينذر بمخاطر أكبر قد تتجاوز حدود تصوراتنا. ولعل إتاحة استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي للأفراد دون ترشيد أو رقابة تضاعف من خطورته، فقد امتدت تطبيقاته إلى جميع نواحي الحياة: من الطب والتعليم إلى الصناعة والإعلام والفنون. وبينما تفتح هذه التكنولوجيا آفاقا وفرصا عظيمة، فإن الاستخدام غير المنضبط لها، خاصة على مستوى الأفراد، يثير مخاوف حقيقية بشأن مستقبل المجتمعات والقيم الإنسانية. بل إن الأمر تعدى التعامل بين البشر والآلات، إلى محاولات علمية حقيقية لاستخدام الذكاء الاصطناعي لفهم طرق تواصل الحيوانات والتفاعل معها، مما يفتح الباب أمام تساؤلات خطيرة حول مستقبل العلاقة بين الكائنات الحية والآلات. وخلف هذا الإنجاز يكمن خطر داهم... فكلما اقتربنا أكثر من فهم الكائنات الأخرى، زادت قدرة الآلة على السيطرة، ليس فقط على الحيوانات، بل على عقول البشر أنفسهم. إنه عصر الفرص... وعصر المخاوف الكبرى في الوقت نفسه، المستقبل بدأ.. هل نحن مستعدون لمواجهة المجهول؟ أظهرت دراسات علمية حديثة أن الإفراط في استخدام الذكاء الاصطناعي يؤدي إلى تراجع قدرات الإنسان الذهنية والعاطفية، فقد أشارت أبحاث معهد MIT وجامعة ستانفورد إلى تسببه بضعف الذاكرة لدى عينة الدراسة، بسبب الاعتماد العقلي الزائد على الأنظمة الذكية، مما ينتج كسلا ذهنيا وقلة في الإبداع. كما أوضحت دراسات أخرى من أوكسفورد والمجلة الأمريكية لعلم النفس أن التفاعل مع الروبوتات يقلل من مهارات التعاطف، ويزيد خطر الانخداع بالمعلومات المصطنعة؛ في المجمل، يحذر الباحثون من أن الذكاء الاصطناعي قد يهدد استقلالية الفكر الإنساني إذا لم يُستخدم بتوازن وحذر. إن تمكين الأفراد من الوصول الحر وغير الموجَّه لهذه الأدوات قد يحولها من وسيلة لتعزيز الخير إلى أداة للإيذاء، بل إلى أنظمة تفرض الوصاية على العقول، وتعزز الانغلاق الفكري والاعتماد المفرط على التقنية، نحن أمام تحديات غير مسبوقة، تتطلب منا وقفة حازمة، وتأملا عميقا، لوضع أطر وقوانين تحمي الإنسان وتحافظ على جوهره الإبداعي وحريته الفكرية. الذكاء الاصطناعي قد يكون خادما للبشرية، أو قد يكون خطرا داهما على الوجود الإنساني، إن لم نكن واعين بمخاطره ومدركين لخطوطه الحمراء.
صحيفة سبق
منذ 5 أيام
- صحيفة سبق
خلافا للأفكار الشائعة.. دراسة تبدّد نظرية تقسيم الوظائف بين نصفَي الدماغ
كشف العلماء من معهد "ماساتشوستس" للتكنولوجيا بالولايات المتحدة، أن الدماغ لا ينقسم بشكل صارم إلى "نصف أيسر منطقي" و"نصف أيمن إبداعي" خلافا للأفكار الشائعة، ومع ذلك، فعند معالجة الفضاء البصري، يستمر كل نصف كروي في معالجة الجانب المعاكس من مجال الرؤية. وبحسب الدراسة نُشرت نتائجها في مجلة " علم النفس العصبي - Neuropsychologia"، أكد البروفيسور إيرل ميلر أحد مؤلفي الدراسة أن "الحديث عن هيمنة النصف الأيمن أو الأيسر لدى بعض الأشخاص لا أساس علمياً له؛ لأن الإنسان يفكر باستخدام الدماغ بالكامل". والتقسيم الوظيفي مرتبط بالرؤية وليس بالتفكير، وعند استقبال المنبهات البصرية، تنشط الخلايا العصبية بشكل غير متماثل، حيث يتحكم النصف الأيسر من الدماغ في الجانب الأيمن من مجال الرؤية والنصف الأيمن يتحكم في الجانب الأيسر. وحسب ميلر، فإن هذا التقسيم يمنع ظهور "بقع عمياء" ويعزز كفاءة الإدراك. ورغم أنه كان يُعتقد سابقا أن المعلومات تندمج في صورة موحدة عند مستوى القشرة الجبهية الأمامية اكتشف الفريق البحثي أن الانزياح نحو النصف "المقابل" (المناقض لمصدر الإشارة البصرية) يبقى موجودا حتى في هذه المنطقة. وتم تأكيد ذلك عبر قياس نشاط الدماغ، حيث تزداد موجات غاما في النصف الكروي المسؤول عن معالجة الجزء المقابل من مجال الرؤية. وقد أظهرت دراسات سابقة أن البشر والحيوانات يتذكرون الأشياء بشكل أفضل عندما تكون موزعة بين جانبي مجال الرؤية، وهي ظاهرة تُعرف باسم "الميزة الثنائية". لكن هذه الميزة ليست مثالية، إذ أن الإنسان يستطيع تتبع جسم واحد فقط من كل جانب في وقت واحد. وعندما يتحرك جسم عبر مجال الرؤية ينقل الدماغ معلومات بسرعة بين النصفين، ويشبه ذلك عملية نقل الإشارة بين أبراج الاتصالات. وتضمن هذه الآلية إدراكا مستمرا ومترابطا للعالم من حولنا.
