الطاقة البديلة

معلومات عامة

تحول السكر الى وقود بواسطة بكتيريا

تعتبر بكتيريا اي كولاي E. coli – Escherichia coli من اكثر انواع البكتيريا شيوعا وتوجد في الامعاء الغليظة القولون للإنسان والحيوان وسميت بهذا الاسم نسبة لاسم مكتشفها طبيب الاطفال الالماني النمساوي ثيودور ايشيرش  وقد تسبب انتشار بعض السلالات المرضية لهذه البكتيريا ي في المانيا وعدد من الدول الاوروبية في وفاة واصابة الكثير من الافراد حيث بلغ عدد الضحايا 45 حالة وفاة معظمها في المانيا 43 حالة واصيبت 3836 حالة وذلك وفقا لتقرير صادر في 24 يونيو حزيران الماضي عن منظمة الصحة العالمية.


لكن مؤخرا تمكن فريق بحثي من جامعة رايس الاميركية من دراسة الهندسة الجينية لبكتيريا اي كولاي والاستفادة منها في تحويل السكريات الى وقود البيوتانول الحيوي وبكفاءة 10 مرات عن الميكروبات الاخرى المستخدمة الامر الذي يفيد في تقليل المواد الخام المستخدمة وخفض التكلفة وعمليات التشغيل وبالتالي انتاج وقود حيوي رخيص يمكن ان يسهم في التنويع في مصادر الطاقة البديلة وبخاصة في ظل ازمات الطاقة المقبلة وقد نشرت نتائج هذه الدراسة مؤخرا  .

من الجدير ذكره ان الوقود الحيوي من مصادر الطاقة المتجددة او البديلة للنفط التي تحظى حاليا باهتمام من بعض الدول والحكومات لمواجهة الاعتماد المتزايد على النفط المستورد الذي ارتفعت اسعاره في السنوات الاخيرة ومصدر هذا الوقود كائنات حية نباتية او حيوانية وهناك مصدران للوقود الحيوي السائل هما النباتات المحتوية على السكر والنشويات مثل قصب السكر والذرة ويستخرج منها الايثانول الذي ينطلق عند تخمر السكريات المستخلصة من هذه النباتات والنباتات المحتوية على الزيوت مثل الصويا وعباد الشمس والقطن وتستخرج منها الزيوت التي تعالج كيماويا للحصول على الديزل الحيوي وقد ادى التقدم الحادث في مجالي هندسة الاحتراق والتقنية الحيوية البيوتكنولوجي الى جعل عملية تحويل المواد النباتية الى وقود سائل او غازي عملية اقتصادية.

 

ورق شجر صناعي لتوليد طاقة كهربائية

اعلنت مجموعة من العلماء في معهد ماساشوسيتس للتكنولوجيا في الولايات المتحدة العودة الى الطبيعة لخدمة العلم في محاولة لاختراع جهاز له القدرة على تحويل اشعة الشمس والمياه الى طاقة يمكن استخدامها ولقد استوحى العلماء الاميركيون هذه الفكرة من بعض النباتات التي تحتوي على طاقة كهربائية  كامنة تنطلق عند تعرضها لاشعة الشمس


و بالنسبة لهذه التجربة قال البروفيسور دانيال نوسيرا الذي يحدث انه عندما تتعرض ورقة النبات الخضراء الى اشعة الشمس تمتص مباشرة الورقة هذه الاشعة وتصدر تيارا لاسلكيا وخلال عملية التمثيل الغذائي في النباتات تفصل الطاقة الشمسية جزيئات الماء الى مكوناتها الاصلية الهيدروجين والاكسجين ويتفاعل غاز الهيدروجين مع ثاني اوكسيد الكربون لصنع السكر وهو مادة ضرورية لنمو النبتة.

و جسد العلماء الباحثون في مختبر البروفسور نوسيرا هذه العملية الكيمائية مستخدمين جهازا من السيلكون بحجم وشكل ورق اللعب ولكن اكثر رقة وتم تغليفه بمادتي النيكل والكوبالت مما يسرع التفاعل الكيميائي لدى التعرض للمياه والاشعة فوق البنفسجية بعد ذلك يعاد مزج الهيدروجين والاكسجين في خلية للطاقة لتوليد الكهرباء.

وبين البروفيسور ان ما يمكن ان نفعل بالضبط في مختبرنا هو استخدام عبوة الماء ووضع الرقاقة بداخلها وبعد ان نعرضها لاشعة الشمس نبدا بمشاهدة خروج فقاعات من غاز الهيدروجين والاوكسجين.

ويظن نوسيرا انه يمكن استخدام مصادر المياه الطبيعية لان عملية جلب المياه النقية في المناطق الريفية من العالم لا سيما في المناطق الفقيرة امر مكلف للغاية لذا فان امكانية استخدام مياه البرك يعتبر امرا عظيما يذكر انه في حال نجاح هذا الاختراع سيكون مصدرا مفيدا ورخيصا للكهرباء في البلدان النامية ويتيح لكل منزل بناء محطة طاقة خاصة به .

 

 

 

 

 

 

تعتبر السعودية والكويت اكثر دول العالم هدرا للمياه
بين خبير دولي في الدفاع عن قضايا البيئة ان كمية المياه التي يهدرها الفرد للاستخدام الشخصي في بعض الدول التي تعتمد بشكل كلي على تحلية المياه المالحة و في مقدمتها الكويت والسعودية هي الاعلى في العالم اذ تتعدى 500 لتر كل يوم مهددا


من خطورة ذلك على البيئة واستنزاف مواردها الطبيعية  وحذر امين عام المنتدى العربي للبيئة والتنمية نجيب صعب من ان المنطقة العربية بأكملها تواجه كارثة مائية محدقة وان معظم التدابير الحالية لمواجهة تلك المشكلة هي مجرد شراء للوقت فقط.

و كشف انه عبر السنوات الثلاث المقبلة ستنخفض حصة الفرد العربي من المياه العذبة الى ما دون 500 متر مكعب في السنة وليس في عام 2025 كما كان الاعتقاد السائد وهو ما يعتبر ندرة حادة.

وقدم صعب خلال مشاركته في قمة عين على الارض في ابوظبي ملخصا للحلول التي يطرحها التقرير الاخير بما يتعلق بالاقتصاد الاخضر في عالم عربي متغير حيث اقترح التحول الى الاقتصاد الاخضر كوصفة علاجية لتحقيق الاستدامة في جميع القطاعات بما فيها المياه .

وافاد صعب الحاصل على جائزة العالميون الخمسمائة لانجازاته البيئية من برنامج الامم المتحدة وجائزة زايد الدولية للبيئة العام الماضي بانه اذا التزمت الحكومات العربية والخليجية بتخضير قطاع البناء بزيادة الاستثمارات بمعدل 20% فان ذلك سيخلق استثمارات اضافية تصل الى 46 مليار دولار بالاضافة الى الوفورات الناجمة عن الكفاءة التي تؤمنها هذه الاستثمارات فهي تخلق وظائف جديدة بمعدل 10%.

وقال ان قرار ادخال ما يعرف ب الاقتصاد الاخضر في اجندة التنمية يفتح نافذة لاعادة نظر جذرية في السياسات البيئية للدول غير ان هذا يتطلب التحول مما سماه الاقتصاد الوهمي الذي يقوم على بيع المواد الاولية والمضاربة في اسواق المال والعقارات الى الاقتصاد الحقيقي الذي يقوم على الانتاج المستدام فهو وحده القادر على حماية الراسمال الطبيعي وخلق فرص عمل لائقة ومستقرة.

وكشف صعب ان التحول الى ممارسات الزراعة المستدامة في الدول العربية يوفر ما بين 5 و6% من الدخل القومي نتيجة لتحسين انتاجية المياه والتربة وحماية الراسمال الطبيعي وهو ما يوازي 114 مليار دولار في السنة.

وخلص صعب الى ان على الدول العربية تخصيص 1.5% من دخلها القومي سنويا للاستثمار في نظافة المياه وشبكات البنى التحتية وكفاءة المياه وتكنولوجيات المعالجة والتدوير الملائمة وذلك لتلبية الزيادات المتوقعة في الطلب على المياه وهذا يحتاج استثمارات مقدارها 28 مليار دولار سنويا يمكن ترجمتها الى وظائف جديدة في المدن والارياف.

ويؤدي تخفيض الاستهلاك الفردي للكهرباء في الدول العربية الى المعدل العالمي فقط بواسطة تدابير الكفاءة الى توفير 73 مليار دولار سنويا اما تخفيض الدعم على الطاقة بنسبة 25% فمن شانه تحرير 100 مليار دولار خلال ثلاث سنوات يمكن استخدامها لدعم تدابير الكفاءة والطاقة الخضراء وخلق ملايين فرص العمل.

 

طاقة الاندماج النووي

يجرب العلماء منذ عدة اعوام توليد الطاقة عن طريق الاندماج النووي وهي طريقة حديثة لها ميزات عديدة ولكنها مكلفة وتتطلب مفاعِلات معقدة التركيب فهل سيكون الاندماج النووي بديلا


للطاقة النووية التقليدية على المدى الطويل فعادة ما تولد الطاقة في المفاعلات النووية عن طريق شطر ذرات عنصر اليورانيوم الثقيلة  ولكن هناك طريقة اخرى تمكن من اكتساب الطاقة النووية وهي عكس الطريقة الاولى وتتمثل في دمج الذرات وليس في شطرها ولهذه الطريقة التي يستخدم فيها عنصر الهيدروجين مزايا عديدة فقضبان الوقود وهو في هذه الحال غاز الهيدروجين هي مصدر متوفر في الطبيعة ولا ينتهي وهذا بعكس عنصر اليورانيوم.

كما ان خطر حصول كارثة او حادث في المفاعل النووي غير مذكور لان الطاقة المخزنة في المفاعل النووي الذي يدمج ذرات الهيدروجين ضئيلة جدا ومن مزايا طاقة دمج النوى الذرية انه لا تنتج عنها مخلفات نووية ضارة ولا يضطر المرء الى التخلص من هذه التفايات النووية كما هو الحال في مفاعلات الطاقة التي تشطر نواة ذرات اليورانيوم.

ولكن هنالك مشكلة في توليد الطاقة الناجمة عن دمج الذرات تتلخص في حقيقة نه لا يوجد حتى الان مفاعل للدمج يمكن استخدامه لتوليد الطاقة ويعود ذلك الى ان التقنية اللازمة لهذا الامر معقدة جدا المفاعل الوحيد القادر على الدمج هو مفاعل تجريبي يدعى ايتر ITER وهو اكبر مفاعل دمج تجريبي بناه الانسان حتى هذه اللحظة .

بدا العمل بتجارب دمج نوى الهيدروجين في عام 1991 حيث نجح علماء فيزياء بريطانيين في دمج ذرات الهيدروجين وتحويلها الى غاز الهيليوم ولو لمدة قصيرة لا تتجاوز الثانيتين مستخدمين مفاعلا صغيرا اسموه جِتJET وعملية الدمج هذه هي عملية كيماوية وفيزيائية معقدة تنتج عنها كمية كبيرة من الطاقة.

تعتبر هذه التجربة الصغيرة التي انعشت امال العلماء وجعلتهم يتطلعون للاستفادة في المستقبل القريب من دمج الذرات واستغلال هذا المصدر الذي لا ينضب للطاقة وانطلاقا من هذا التفاؤل شرع العلماء ببناء مفاعل ايتر الاكبر حجما ومن المخطط ان يكون بوسع هذا المفاعل التجريبي ان يولد 10 اضعاف الطاقة التي يستهلكها هذه التجربة ستكون بمثابة الاختبار الحاسم لمبدا توليد الطاقة بطريقة الاندماج كما يقول هارتموت تسوم وهو عالم فيزياء الاندماج في معهد ماكس بلانك لفيزياء البلازما بالقرب من مدينة ميونخ.

 

صناعة مولد للكهرباء ينتج الطاقة من الموز التالف
نجح عالم استرالي في صنع مولد للكهرباء يستخدم كوقود الموز المتحلل وهو يعمل في الوقت الحالي على مشروع لانشاء محطة كهرباء صديقة للبيئة تستخدم الفاكهة التالفة كوقود وقام بيل كلارك استاذ الهندسة في جامعة كوينلاند بترك الموز يتحلل في اقبية محكمة الاغلاق ثم استخدام غاز الميثان المنبعث من عفونتها في تغذية مولد كهربائي


وقال كلارك بان الفكرة جائته عندما طلب منه الاتحاد الاسترالي لمنتجي الموز تقديم افكار عن اعادة استخدام الموز الذي لا يباع بسبب صغر حجمه او اصابته بتلف .

وقال معلنا نجاح تجربته يتواجد الموز بكثرة في كوينلاند ويمكن ان يكون مصدرا مدهشا للطاقة البديلة واضاف مع ذلك فاننا لا نعرف حتى الان ما اذا كان الموز مصدرا اقتصاديا للطاقة البديلة ومن ثم فانني اركز الان في ابحاثي على الوقت اللازم للموز لانتاج الميثان والكمية التي ينتجها من هذا الغاز .

وللقيام بذلك يجب عليه هرس وضغط الموز لاكتشاف وسيلة التحلل الاكثر فاعلية وليضيف اليها انزيمات لتسريع العملية واعتبر كلارك انه سيمكنه في شباط فبراير المقبل اعلان ما اذا كان الموز يصلح كمصدر ثابت للطاقة واذا ما تحقق ذلك فان صناعة الموز ستقوم ببناء محطة كهرباء تعمل بالطاقة البديلة .

ويمكن ان توفر الكهرباء لحوالي 500 مسكن الا ان التطبيقات العملية لهذه الابحاث ستكون محدودة بالضرورة حيث ان الامر تطلب بالفعل حوالي 60 كلغ من الموز لتشغيل مروحة منزلية لمدة 30 ساعة .

 

المزيد من المقالات...

الصفحة 1 من 3

البداية
السابق
1

tracians

Login Form