العلماء يؤكدون إمكانية تصنيع ألواح شمسية من الغبار القمري

جو 24 :
قد تحصل القواعد القمرية المستقبلية على الطاقة من الألواح الشمسية المصنوعة محليا من غبار القمر المنصهر. وتعتبر تلك العملية أقل تكلفة من نقل تلك الألواح من الأرض.
وقام مختبر الإلكترونيات المقاومة للإشعاع بأشباه الموصلات المرنة تحت إشراف الفيزيائي فيليكس لانغ من جامعة "بوتسدام" بتصميم واختبار عدة خلايا شمسية تحتوي على غبار القمر. ومكونها الرئيسي بلورة تسمى هاليد البيروفسكايت وتحتوي على عناصر كيميائية مثل الرصاص والبروم واليود، بالإضافة إلى جزيئات طويلة من الكربون والهيدروجين والنيتروجين. وقد نشر العلماء نتائج تجاربهم في مجلة "ديفايس".
وقام الباحثون بصهر نظير اصطناعي للريغوليث القمري، وهو الطبقة الصخرية والغبارية التي تغطي سطح القمر وتحوّله إلى "زجاج قمري"، ثم دمجوه مع مادة (البيروفسكايت) لإنتاج خلية شمسية. ولم يتم تنقية الريغوليث، لذا كان "الزجاج القمري" معتما إلى درجة ما. ومع ذلك، تم تحقيق كفاءة تصل إلى 12٪ في أفضل النماذج الأولية. وتصل كفاءة الخلايا الشمسية العادية من البيروفسكايت إلى حوالي 26٪. لكنفيليكس لانغ واثق، بناء على نتائج النمذجة الحاسوبية، من أن هذا الرقم القياسي يمكن تحطيمه.
وبشكل عام، أجمع الباحثون على أن الخلايا الشمسية المصنوعة من البيروفسكايت ستتفوق على نظيراتها المصنوعة من السيليكون سواء في الفضاء أو على الأرض. ومن وجهة نظر المهمات القمرية، فإن مواد البيروفسكايت لها مستقبل لأنها يمكن أن تكون رقيقة جدا، مما يقلل من وزن الحمولة المنقولة إلى القمر. وفقا لتقديرات الفريق البحثي، فإن الخلية الشمسية بمساحة 400 متر مربع ستحتاج إلى حوالي كيلوغرام واحد من البيروفسكايت فقط.
وقال الباحثون إن عدم الحاجة إلى تنقية الريغوليث يبسط الإنتاج إلى أقصى حد. وفي الواقع، يكفي للصهر وجود مرآة مقعرة كبيرة وضوء الشمس. وقال لانغ إن أحد زملائه قد تأكد من ذلك بالفعل من خلال إجراء تجربة في "ظروف ميدانية"، أي على سطح جامعة "بوتسدام" حيث انصهر الريغوليث تحت تأثير أشعة الشمس المركزة.
وقال البروفيسور إيان كروفورد من جامعة "بيركبيك" في لندن:" إذا نجحت هذه التكنولوجيا، فيمكن استخدامها لإنتاج مكونات أخرى ضرورية للقاعدة القمرية، مثل البلاط.
وأضاف العالم الجيوكيميائي مايكل ديوك من معهد القمر والكواكب قائلا:" سيحتاج تصنيع الخلايا الشمسية من الزجاج القمري إلى العديد من التحسينات التكنولوجية، ولكن في المستقبل يمكن تنظيم إنتاج المكونات الفضائية على القمر، حيث إن إطلاقه على القمر أسهل من تحقيقه على الأرض.
ويعمل فيليكس لانغ وزملاؤه حاليا على تطوير كفاءة خلاياهم الشمسية. وعلى سبيل المثال، يدرسون ما إذا كان يمكن تحسين جودة الزجاج القمري عن طريق إزالة الحديد من الريغوليث باستخدام المغناطيس قبل الصهر. ويريدون كذلك توسيع هذه العملية لتشمل الأجرام السماوية الأخرى الغنية بالغبار.
المصدر: تاس
تابعو الأردن 24 على

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

١٧-٠٥-٢٠٢٥

• أخبارنا

سيناريو مرعب يكشف قدرة الشمس على تدمير كوكبنا بضربة واحدة!

أخبارنا : كشف فريق علمي دولي عن أدلة مذهلة تشير إلى أن الأرض تعرضت قبل 14300 عام (في 12350 قبل الميلاد) لأقوى عاصفة جسيمات شمسية تم تسجيلها على الإطلاق. وهذه النتائج التي نشرت في مجلة Earth and Planetary Science Letters تضع معيارا جديدا لأسوأ سيناريو ممكن للأحداث الشمسية المتطرفة. وتتفوق العاصفة القديمة التي تم تحليلها بكثير على كل ما سجلته الأجهزة الحديثة، حيث تبين أنها أقوى بنسبة 20% من عاصفة سنة 775 ميلادية التي كانت تعد سابقا الأقوى في التاريخ. ولإدراك ضخامة هذا الحدث، يكفي أن نعلم أن شدته تزيد 500 مرة عن أقوى عاصفة شمسية سجلت في العصر الفضائي الحديث عام 2005. وتمكن العلماء من كشف هذا الحدث الكوني القديم من خلال تطوير نموذج رياضي متقدم لتحليل البيانات المشتقة من حلقات الأشجار. فخلال العواصف الشمسية القوية، تزداد مستويات الكربون المشع (14C) في الغلاف الجوي، والتي يتم حفظها بدقة في حلقات النمو السنوية للأشجار. وقد استخدم الباحثون هذه "السجلات الطبيعية" لتأريخ وتقييم شدة العاصفة الشمسية التي حدثت عند نهاية العصر الجليدي الأخير. وتحذر الدكتورة كسينيا جولوبينكو، عالمة الفلك من جامعة أولو الفنلندية والمشاركة في الدراسة، من أن "هذا الاكتشاف يغير فهمنا لإمكانيات الشمس في إنتاج أحداث متطرفة". وتضيف: "إذا تعرضت الأرض اليوم لعاصفة بهذه القوة، خاصة أثناء فترة ضعف المجال المغناطيسي الأرضي، فقد تكون العواقب كارثية على البنية التحتية التكنولوجية التي يعتمد عليها المجتمع الحديث". ولا تقتصر التأثيرات المحتملة لعاصفة بهذا الحجم على تعطيل الأقمار الصناعية وشبكات الطاقة فحسب، بل قد تمتد إلى تلف الحمض النووي البشري وإلحاق أضرار جسيمة بالنظم البيئية المائية. ويسلط هذا الاكتشاف الضوء على الحاجة الملحة لتعزيز أنظمة الإنذار المبكر والحماية من العواصف الشمسية، خاصة مع تزايد اعتماد البشرية على التقنيات الحساسة للتقلبات الفضائية. المصدر: إندبندنت

أخبارنا

١٤-٠٥-٢٠٢٥

• أخبارنا

ابتكار خرسانة ترمم نفسها بنفسها

أخبارنا : ابتكر باحثون من جامعة "دريكسل" الأمريكية نوعا جديدا من الخرسانة ذاتية الإصلاح، أُطلق عليها "BioFiber" والتي تفوق في متانتها وديمومتها جميع الأنواع الحالية، وفقا لمجلة News Atlas. وتتكون BioFiber من ألياف بوليمرية تعمل كمقويات فيزيائية، وتشارك أيضا في آلية الإصلاح الذاتي. وهذه الألياف مغطاة بطبقة هيدروجيل تحتوي على أبواغ بكتيرية خاملة قادرة على تحمل الظروف القاسية وعلاج التشققات عندما تتحسن الظروف. يبدو هذا النوع من الخرسانة كأي نوع تقليدي، لكن قدرته الخارقة تظهر عند حدوث تشققات. وعندما يتسرب الماء إلى الشقوق يتمدد الهيدروجيل ويخرج من غلافه، مما يوقظ البكتيريا الخاملة التي تبدأ بالتغذي على الكربون والكالسيوم من محيطها، منتجة كربونات الكالسيوم، وهي مادة لاحمة تملأ التشققات. لذا يمكن القول أن الخرسانة ترمم نفسها بنفسها. ويقود الفريق البحثي البروفيسور أمير فرنام الذي قال: "نشهد يوميا تدهور المنشآت الخرسانية التي ينخفض عمرها الوظيفي وتتطلب إصلاحات باهظة الثمن. لكنها يمكن أن تعالج نفسها باستخدام BioFiber". رغم الحاجة لمزيد من الجهود والأبحاث، يأمل المطورون أن تقلل ألياف BioFiber من متطلبات صيانة المباني وانبعاثات ثاني أكسيد الكربون الناتجة عن صناعة الخرسانة. يُذكر أن الباحثين يواصلون تطوير هذه التقنية الواعدة التي قد تُحدث ثورة في مجال البناء المستدام. المصدر: تاس

Amman Xchange

١١-٠٥-٢٠٢٥

• Amman Xchange

الزعبي: الأردن هش مناخيا.. ويجب تبني تقنيات زراعية مقاومة للجفاف

الغد-عبدالله الربيحات أكد خبير الأمن الغذائي د. فاضل الزعبي، أن الأردن من أكثر المناطق هشاشة مناخيًا، إذ يتسم بندرة المياه وارتفاع درجات الحرارة أصلًا، ومن ثم فإن التغير المناخي العالمي، يضاعف التحديات المحلية، ويجعلنا أمام ضرورة عاجلة لتبني تقنيات زراعية مقاومة للجفاف، وتحسين كفاءة استخدام المياه، وإعادة النظر بنوعية المحاصيل التي نزرعها. التخفيف من أثر التغيرات المناخية وشدد الزعبي في تعقيبه على تحذير لدراسة جديدة صادرة عن جامعة "ستانفورد" من أنه "بحلول العام 2030 سترتفع درجة حرارة العالم بمقدار 1.5 درجة مئوية عما كانت عليه قبل الثورة الصناعية"، مضيفا أن ذلك يتطلب اتخاذ إجراءات للتخفيف من أثر التغيرات المناخية عبر مساري: التكيف، بتبني ممارسات زراعية ذكية مناخيًا كالزراعة الحافظة، وننظم الري بالتنقيط، واستخدام أصناف مقاومة للجفاف، والتخفيف، بالحد من انبعاثات الكربون عالميًا، وهو ما يتطلب التزامًا دوليًا جادًا واتفاقات مناخية أكثر صرامة، تسهم بالتخفيف من حدة التأثيرات المناخية على الزراعة. واعتبر الزعبي، أن البحث العلمي هو البوصلة لفهم تأثيرات التغير المناخي الدقيقة، واقتراح حلول عملية، مشددا على أن المؤسسات الدولية – كمنظمة الأغذية والزراعة، وبرنامج الأمم المتحدة الإنمائي – تؤدي دورًا مهمًا في تمويل برامج التكيف وتطوير السياسات، لكنها بحاجة لدعم سياسي حقيقي من الدول لضمان استدامة التأثير. حر وجفاف غير مسبوقين وبين أن ما نشهده من موجات حر وجفاف غير مسبوقة، ليس مجرد ظاهرة مناخية عابرة، بل ناقوس خطر يهدد أمننا الغذائي مباشرة، مضيفا أن الإنتاج الزراعي العالمي، يتراجع تحت ضغط الحرارة والجفاف، وهذه ليست أزمة بيئية فقط، بل تنموية وإنسانية، تتطلب استجابة فورية ومتكاملة، مبينا أن المطلوب إعادة التفكير بالأنظمة الزراعية، والاستثمار بالتكنولوجيا، والمعلومة، والمزارع، لأن الأمن الغذائي بات مرادفًا للأمن الوطني. وكانت الدراسة، أشارت إلى وجود تأثير متسارع لتغير المناخ على الإنتاج الزراعي العالمي، بحيث باتت موجات الحرّ والجفاف لا تُهدد فقط المحاصيل، بل تمسّ أيضاً جوهر الأمن الغذائي. وتؤكد الدراسات الحديثة، ومنها بينها دراسة "ستانفورد"، أن ارتفاع درجات الحرارة وجفاف الهواء أصبحا أكثر حدة وانتشاراً في معظم المناطق الزراعية حول العالم، ما يؤدي لتراجع إنتاج الحبوب الأساسية كـالقمح والذرة والشعير. وتابعت الدراسة، أن هذه التحولات المناخية لم تعد أحداثاً استثنائية، بل باتت نمطاً جديداً يفرض علينا إعادة التفكير في السياسة الزراعية، وآليات دعم المزارعين، وأنظمة الإنذار المبكر، لضمان بقاء الزراعة قادرة على تلبية حاجات الشعوب". ارتفاع الأسعار العالمية وأوضحت أن ارتفاع درجات الحرارة وجفاف الهواء، هما نتيجتان مباشرتان لتغير المناخ، وأصبحتا تشكلان تهديدًا متزايدًا على المحاصيل الزراعية الأساسية كـالقمح والشعير والذرة. والأخطر من ذلك أنها لم تعد محصورة بمنطقة أو قارة، بل شملت تقريبًا كل المناطق الزراعية الكبرى في العالم، مع تسجيل مواسم حرارية غير مسبوقة منذ أكثر من نصف قرن. وقالت الدراسة، عندما تتراجع المحاصيل في أكثر من منطقة منتجة، تبدأ الأسعار العالمية بالصعود، ويزداد الضغط على الدول المستوردة، ما يفاقم من مشاكل الأمن الغذائي، بخاصة في الدول التي تعتمد بشكل كبير على الاستيراد لتأمين الغذاء، كما أن هذا الوضع يزيد من هشاشة النظم الغذائية، ويجعلها أكثر عرضة للصدمات المناخية.