أحدث الأخبار مع #EnergyEnvironmentalScience
صحيفة مكة
١٨-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- صحيفة مكة
النايلون قد يكون مصدر طاقة لبطاريات المستقبل
توصل علماء جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، بالتعاون مع نظرائهم في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (كاكست)، إلى اكتشاف جديد يمكن أن يزيد قوة بطاريات الليثيوم المعدنية، ويقلل من تكلفتها من خلال دمج النايلون في تصميمها. إلى جانب انخفاض انبعاثاتها من ثاني أكسيد الكربون، تتميز بطاريات الليثيوم بكثافة طاقتها العالية وخفة وزنها مقارنةً بالبطاريات الأخرى. ولهذا السبب تُستخدم في الهواتف الذكية الصغيرة بما يكفي لوضعها في الجيب، كما أنها أسهمت في تطوير الإلكترونيات الدقيقة التي مكنتنا من السفر إلى الفضاء. هناك نوعان من بطاريات الليثيوم: بطاريات ليثيوم-أيون، وهي الأكثر شيوعًا تجاريًا، وتُستخدم في أجهزة الحاسب المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى، وبطاريات الليثيوم المعدنية، التي تتميز بكثافة طاقة أعلى، وتُستخدم في مجالات أوسع مثل الروبوتات ووسائل النقل وغيرها من الصناعات. إلا أن إنتاج وتشغيل بطاريات الليثيوم المعدنية الحالية يتطلب مواد كيميائية خطرة ومسببة للتآكل، كما أنها تؤدي إلى تفاعلات غير مرغوبة تقلل من كفاءة البطارية وسلامتها. وفي هذا السياق، تساعد المواد المضافة الكيميائية في استقرار التفاعلات في هذه البطاريات، مما يحسن أداءها. ووجدت هذه الدراسين البحثيتين، التي نُشرتا في المجلتين العلميتين (ACS Energy Letters) و (Energy & Environmental Science)، أن النايلون – وهو البوليمر المستخدم في صناعة الملابس – يمكن إذابته في محلول ليثيوم خفيف ليعمل كمادة مضافة لبطاريات الليثيوم المعدنية. وكانت النتيجة بطاريات ليثيوم معدنية أكثر كفاءة، وأطول عمراً، وأقل تفاعلات غير مرغوب فيها. وقال البروفيسور حسام الشريف، رئيس مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في كاوست، والذي قاد الدراستين: "يكرس فريقي البحثي جهوده لتطوير حلول مستدامة في مجال الطاقة والتخزين، كتطوير بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى وأكثر أمانًا، لتسريع جهود إزالة الكربون وخفض انبعاثاته في المملكة. ويمثل هذا الاكتشاف خطوة نحو استخدام مواد مضافة أرخص وأكثر أمانًا، وهو دليل على أهمية البحوث العلمية الأساسية." من جانبه، أكد الدكتور حسام قاسم، المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في "كاكست"، على أهمية هذا التطور، قائلاً" يسهم هذا البحث في تطوير بطاريات خفيفة الوزن مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الأمان، مما يدعم مستهدفات المملكة في ريادة تصنيع المركبات الكهربائية ويفتح آفاقًا جديدة لاستخدامها في تطبيقات الطيران." مضيفًا إلى هذا التقدم، سلط الدكتور حسام الضوء على المختبر الوطني بكاكست ودوره في تسريع أثره مستقبلا، قائلاً: "تعمل كاكست، ممثلةً بمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية، وبالشراكة مع مركز CREST، على إنشاء خط إنتاج تجريبي للبطاريات المبتكرة لسد الفجوة بين مخرجات الأبحاث المخبرية الأساسية والتصنيع على النطاق التجاري، مبيناً أن هذا المشروع يهدف إلى رفع مستوى تقنيات البطاريات الواعدة، مثل تلك المطورة في هذا البحث، لتقريبها من التطبيقات العملية في المركبات الكهربائية والطيران. كما ستعزز هذه الخطوة ثقة القطاع الصناعي بهذه الابتكارات، مما يشجع على الاستثمار فيها ويسرّع من وتيرة تحولها إلى حلول تجارية قابلة للتطبيق." وكانت كاوست قد افتتحت مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في سبتمبر 2023 تماشيًا استراتيجيتها الجديدة "أثر متسارع" للنهوض بالأبحاث العلمية التي تدعم أولويات البحث والتطوير والابتكار في المملكة العربية السعودية التي تستثمر بكثافة في تقنيات الطاقة المستدامة، حيث أعلنت المملكة التزامها بأن تصبح اقتصادًا محايدًا للكربون بحلول عام 2060.
١٦-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
النايلون قد يكون مصدر طاقة لبطاريات المستقبل
نعرض لكم زوارنا أهم وأحدث الأخبار فى المقال الاتي: النايلون قد يكون مصدر طاقة لبطاريات المستقبل - خبر صح, اليوم الأحد 16 مارس 2025 01:11 مساءً توصل علماء جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، بالتعاون مع نظرائهم في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (كاكست)، إلى اكتشاف جديد يمكن أن يزيد قوة بطاريات الليثيوم المعدنية، ويقلل من تكلفتها من خلال دمج النايلون في تصميمها. إلى جانب انخفاض انبعاثاتها من ثاني أكسيد الكربون، تتميز بطاريات الليثيوم بكثافة طاقتها العالية وخفة وزنها مقارنةً بالبطاريات الأخرى. ولهذا السبب تُستخدم في الهواتف الذكية الصغيرة بما يكفي لوضعها في الجيب، كما أنها أسهمت في تطوير الإلكترونيات الدقيقة التي مكنتنا من السفر إلى الفضاء. هناك نوعان من بطاريات الليثيوم: بطاريات ليثيوم-أيون، وهي الأكثر شيوعًا تجاريًا، وتُستخدم في أجهزة الحاسب المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى، وبطاريات الليثيوم المعدنية، التي تتميز بكثافة طاقة أعلى، وتُستخدم في مجالات أوسع مثل الروبوتات ووسائل النقل وغيرها من الصناعات. إلا أن إنتاج وتشغيل بطاريات الليثيوم المعدنية الحالية يتطلب مواد كيميائية خطرة ومسببة للتآكل، كما أنها تؤدي إلى تفاعلات غير مرغوبة تقلل من كفاءة البطارية وسلامتها. وفي هذا السياق، تساعد المواد المضافة الكيميائية في استقرار التفاعلات في هذه البطاريات، مما يحسن أداءها. ووجدت هذه الدراسين البحثيتين، التي نُشرتا في المجلتين العلميتين (ACS Energy Letters) و (Energy & Environmental Science)، أن النايلون – وهو البوليمر المستخدم في صناعة الملابس – يمكن إذابته في محلول ليثيوم خفيف ليعمل كمادة مضافة لبطاريات الليثيوم المعدنية. وكانت النتيجة بطاريات ليثيوم معدنية أكثر كفاءة، وأطول عمراً، وأقل تفاعلات غير مرغوب فيها. وقال البروفيسور حسام الشريف، رئيس مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في كاوست، والذي قاد الدراستين: "يكرس فريقي البحثي جهوده لتطوير حلول مستدامة في مجال الطاقة والتخزين، كتطوير بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى وأكثر أمانًا، لتسريع جهود إزالة الكربون وخفض انبعاثاته في المملكة. ويمثل هذا الاكتشاف خطوة نحو استخدام مواد مضافة أرخص وأكثر أمانًا، وهو دليل على أهمية البحوث العلمية الأساسية." من جانبه، أكد الدكتور حسام قاسم، المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في "كاكست"، على أهمية هذا التطور، قائلاً" يسهم هذا البحث في تطوير بطاريات خفيفة الوزن مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الأمان، مما يدعم مستهدفات المملكة في ريادة تصنيع المركبات الكهربائية ويفتح آفاقًا جديدة لاستخدامها في تطبيقات الطيران." مضيفًا إلى هذا التقدم، سلط الدكتور حسام الضوء على المختبر الوطني بكاكست ودوره في تسريع أثره مستقبلا، قائلاً: "تعمل كاكست، ممثلةً بمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية، وبالشراكة مع مركز CREST، على إنشاء خط إنتاج تجريبي للبطاريات المبتكرة لسد الفجوة بين مخرجات الأبحاث المخبرية الأساسية والتصنيع على النطاق التجاري، مبيناً أن هذا المشروع يهدف إلى رفع مستوى تقنيات البطاريات الواعدة، مثل تلك المطورة في هذا البحث، لتقريبها من التطبيقات العملية في المركبات الكهربائية والطيران. كما ستعزز هذه الخطوة ثقة القطاع الصناعي بهذه الابتكارات، مما يشجع على الاستثمار فيها ويسرّع من وتيرة تحولها إلى حلول تجارية قابلة للتطبيق." وكانت كاوست قد افتتحت مركز التميّز للطاقة المتجددة وتقنيات التخزين في سبتمبر 2023 تماشيًا استراتيجيتها الجديدة "أثر متسارع" للنهوض بالأبحاث العلمية التي تدعم أولويات البحث والتطوير والابتكار في المملكة العربية السعودية التي تستثمر بكثافة في تقنيات الطاقة المستدامة، حيث أعلنت المملكة التزامها بأن تصبح اقتصادًا محايدًا للكربون بحلول عام 2060.
صحيفة سبق
١٦-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- صحيفة سبق
علماء جامعة كاوست بالتعاون مع نظرائهم في مدينة الملك عبدالعزيز يكتشفون قوة بطاريات الليثيوم المعدنية
توصَّل علماء جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست)، بالتعاون مع نظرائهم في مدينة الملك عبدالعزيز للعلوم والتقنية (كاكست)، إلى اكتشافٍ جديدٍ يمكن أن يزيد قوة بطاريات الليثيوم المعدنية، ويقلل من تكلفتها من خلال دمج النايلون في تصميمها. إلى جانب انخفاض انبعاثاتها من ثاني أكسيد الكربون، تتميّز بطاريات الليثيوم بكثافة طاقتها العالية وخفة وزنها مقارنةً بالبطاريات الأخرى. ولهذا السبب تُستخدَم في الهواتف الذكية الصغيرة بما يكفي لوضعها في الجيب، كما أنها أسهمت في تطوير الإلكترونيات الدقيقة التي مكّنتنا من السفر إلى الفضاء. هناك نوعان من بطاريات الليثيوم: بطاريات ليثيوم-أيون، وهي الأكثر شيوعاً تجارياً، وتُستخدَم في أجهزة الحاسب المحمولة والهواتف الذكية والأجهزة الإلكترونية الأخرى، وبطاريات الليثيوم المعدنية، التي تتميّز بكثافة طاقة أعلى، وتُستخدَم في مجالات أوسع، مثل الروبوتات ووسائل النقل وغيرها من الصناعات. إلا أن إنتاج وتشغيل بطاريات الليثيوم المعدنية الحالية يتطلب موادَّ كيميائية خطرة ومسبّبة للتآكل، كما أنها تؤدي إلى تفاعلاتٍ غير مرغوبة تقلل من كفاءة البطارية وسلامتها. وفي هذا السياق، تساعد المواد المضافة الكيميائية على استقرار التفاعلات في هذه البطاريات، مما يحسّن أداءها. ووجدت هاتان الدراستان البحثيتان، اللتان نُشرتا في المجلتين العلميتين (ACS Energy Letters) و(Energy & Environmental Science)، أن النايلون -وهو البوليمر المستخدم في صناعة الملابس- يمكن إذابته في محلول ليثيوم خفيف ليعمل كمادة مضافة لبطاريات الليثيوم المعدنية. وكانت النتيجة بطاريات ليثيوم معدنية أكثر كفاءة، وأطول عمراً، وأقل تفاعلات غير مرغوب فيها. وقال البروفيسور حسام الشريف؛ رئيس مركز التميُّز للطاقة المتجدّدة وتقنيات التخزين في "كاوست"، الذي قاد الدراستين: "يكرّس فريقي البحثي جهوده لتطوير حلولٍ مستدامة في مجال الطاقة والتخزين، كتطوير بطاريات ذات كثافة طاقة أعلى وأكثر أماناً، لتسريع جهود إزالة الكربون وخفض انبعاثاته في المملكة. ويمثل هذا الاكتشاف خطوة نحو استخدام مواد مضافة أرخص وأكثر أماناً، وهو دليلٌ على أهمية البحوث العلمية الأساسية". من جانبه، أكّد الدكتور حسام قاسم؛ المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في "كاكست"، أهمية هذا التطور، قائلاً "يُسهم هذا البحث في تطوير بطاريات خفيفة الوزن مع الحفاظ على مستوى عالٍ من الأمان، مما يدعم مستهدفات المملكة في ريادة تصنيع المركبات الكهربائية ويفتح آفاقاً جديدة لاستخدامها في تطبيقات الطيران".. مضيفاً إلى هذا التقدم، سلّط الدكتور حسام؛ الضوء على المختبر الوطني بـ "كاكست" ودوره في تسريع أثره مستقبلا، قائلاً: "تعمل كاكست، ممثلةً بمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية، وبالشراكة مع مركز CREST، على إنشاء خط إنتاج تجريبي للبطاريات المبتكرة لسد الفجوة بين مخرجات الأبحاث المخبرية الأساسية والتصنيع على النطاق التجاري، مبيناً أن هذا المشروع يهدف إلى رفع مستوى تقنيات البطاريات الواعدة، مثل تلك المطورة في هذا البحث، لتقريبها من التطبيقات العملية في المركبات الكهربائية والطيران. كما ستعزّز هذه الخطوة ثقة القطاع الصناعي بهذه الابتكارات، مما يشجع على الاستثمار فيها ويسرّع من وتيرة تحولها إلى حلول تجارية قابلة للتطبيق". وكانت كاوست قد افتتحت مركز التميُّز للطاقة المتجدّدة وتقنيات التخزين في سبتمبر 2023 تماشياً مع إستراتيجيتها الجديدة "أثر متسارع" للنهوض بالأبحاث العلمية التي تدعم أولويات البحث والتطوير والابتكار في المملكة العربية السعودية التي تستثمر بكثافة في تقنيات الطاقة المستدامة، حيث أعلنت المملكة التزامها بأن تصبح اقتصاداً محايداً للكربون بحلول عام 2060.
سويفت نيوز
٠٥-٠٣-٢٠٢٥
- علوم
- سويفت نيوز
اكتشاف ألماني.. قد يستبدل جميع أنواع الوقود على الأرض
برلين – سويفت نيوز: اكتشف باحثون من ألمانيا شيئاً في القارة القطبية الجنوبية قد يغير مفهوم الطاقة المتجددة في المناطق الباردة. عادة، عندما نفكر في الطاقة المتجددة، تتبادر إلى أذهاننا الألواح الشمسية، أو توربينات الرياح، ولكن هذا لا يتناسب بأي شكل مع ظروف شديدة البرودة، مثل القارة القطبية الجنوبية. ومع ذلك، عمل العلماء في ألمانيا على الفكرة، حيث بحثت مجموعة من جامعة هايدلبرغ وجامعة أولم ومركز هيلمهولتز في برلين في الطريقة الأكثر وعداً لاستخدام ضوء الشمس لإنتاج الهيدروجين الشمسي في القطب الجنوبي. وهذا يعني أن الهيدروجين يمكن أن يلمع، حيث يُنظر إليه على أنه مناسب لهذه المبادرة، وخاصة في مثل هذه الأماكن ذات الظروف الجوية القاسية. حل المشكلة يبدء من إيجاد مواد فعالة للغاية يمكنها تقسيم جزيئات الماء باستخدام ضوء الشمس فقط، وفق ما ذكره موقع 'Ecoportal'. ابتكر العلماء الألمان نوعاً فريداً من مواد أشباه الموصلات المستقرة والتي تعمل حتى في درجات الحرارة شديدة البرودة في القارة القطبية الجنوبية. لا شك أن الخلايا الشمسية لا تزدهر أو تعمل بكامل طاقتها في ظروف شديدة البرودة، لكن هذه الخلايا يمكنها أن تعمل بشكل جيد. إن الهدف الحقيقي من هذا المشروع هو تحقيق الاحتباس الحراري العالمي وتغير المناخ والاندفاع نحو إيجاد بدائل للموارد المتجددة. وربما لن تكون نهاية الوقود الأحفوري فورية؛ ولكن تناول تفاحة واحدة في اليوم يغنيك عن زيارة الطبيب. فمع كل خطوة، سوف نتمكن من التخلص من الوقود الأحفوري الضار. وهناك أمر آخر يجب أن نتذكره وهو أن استخدام الهيدروجين أو حرقه لا ينبعث منه الغاز أو النفط بل الماء، لذا يمكنك أن تتخيل مدى صداقته للبيئة. وإذا تمكنا من حل مشكلة التخزين والبنية الأساسية، فإن هذه التكنولوجيا لن تفيد صناعة الطاقة فحسب، بل وأيضاً صناعة السيارات التي تعمل على إنتاج الوقود النظيف أيضاً. وفقاً لشركة Innovation Origins، فإن عدداً قليلاً فقط من الناس يقيمون في العديد من محطات الأبحاث في القارة القطبية الجنوبية، ومع ذلك فهم يحتاجون أيضاً إلى الطاقة. وهذا يستلزم عادة نقل البنزين والنفط الخام بالسفن المكلفة والمستهلكة للطاقة. وعلاوة على ذلك، قد تتضرر البيئة الحساسة حتى من تسرب بسيط. لذلك، فإن أي شيء يمكن أن يتغير أمر ضروري. استغلال ألمانيا للقارة القطبية الجنوبية والتفكير في طرق لجعل المكان موفراً للطاقة يعد خطوة ثورية. إن استخدام الهيدروجين سيفتح العديد من سبل الطاقة النظيفة التي ستغير المجتمع العالمي بالطريقة التي نتوق إليها. إذا تم إجراء البحوث المناسبة وتنفيذها، فإننا نتطلع إلى مستقبل بيئي واضح. نتائج الدراسة، التي نُشرت في مجلة Energy & Environmental Science، قد تنطبق أيضاً على أماكن أخرى شديدة البرودة خارج القارة القطبية الجنوبية. على سبيل المثال، في مناطق مثل شمال كندا وألاسكا وجبال الهيمالايا وجبال الألب المرتفعة أو جبال الأنديز، قد يحل الهيدروجين محل الوقود الأحفوري ويقضي على انبعاثات ثاني أكسيد الكربون. في مثل هذه الأجزاء النائية من العالم، قد يثبت الهيدروجين المولد بالطاقة الشمسية أنه فعال من حيث التكلفة.
