اكتشاف مادة عجيبة ستغير حقًا مستقبل الطاقة في العالم وتنتج الكهرباء مجانا ( فيديو)
تاريخ النشر: 15th, August 2023 GMT
شمسان بوست / متابعات
يبحث العلماء منذ سنوات وعقود طويلة عن ابتكارات جديدة في مجال الطاقة والكهرباء من شأنها أن تخفف من الهدر الكبير في الطاقة الذي يتم خلال مراحل نقل التيار الكهربائي والمقاومة التي تعتبر ضرورية لعملية النقل سواءً بين المحطات الكبيرة والصغيرة أو من المحطات إلى المنازل.
وضمن هذا السياق، وبعد تجارب كثيرة أجراها العلماء تمكنوا أخيراً من اكتشاف مادة جديدة أطلقوا عليها اسم “المادة المعجزة” التي من شأنها أن تغيّر مستقبل الطاقة في العالم بشكل جذري خلال الفترة القريبة القادمة.
كما أشار الخبراء أن الكهرباء من الممكن أن تصبح مجانية بالكامل في حال نجاح التجارب في المستقبل على المادة التي تم اكتشافها وسيتم الاستعانة بها في عمليات نل التيار الكهربائي.
وأوضح الخبراء أن التجارب في الوقت الحالي وصلت إلى مراحل متقدمة جداً، منوهين أن الكهرباء في حال لم تصبح مجانية فإنها ستصبح رخيصة الثمن إلى حد كبير عند الاعتماد بشكل كامل على المادة الجديدة المكتشفة في نقل الطاقة الكهربائية.
وأضاف الخبراء أن المادة الجديدة التي تم اكتشافها لها خصائص فريدة من نوعها تمكنها من العمل في درجات حرارة وضغط منخفضين، مما يؤدي إلى نقل التيار الكهربائي بلا أي مقاومة وهو الأمر الذي يجعل نسبة الهدر تكاد تكون معدومة بالكامل.
ولفت العلماء إلى أن انتقال التيار الكهربائي دون مقاومة يعني بالضرورة أن الهدر سيكون صفر، منوهين أن هذا الأمر كان أشبه بالمستحيل في وقت سابق.
وأما بالنسبة لطبيعة وماهية المادة الجديدة المكتشفة التي وصفت بالمادة المعجزة، نوه الخبراء إلى أن المادة تم صنعها عبر استعمال خليط من عنصر “اللوتيتيوم” النادر ومن ثم خلطه مع غاز الهيدروجين.
وبيّن العلماء أنه يتم إضافة جزء صغير من النتروجين إلى الخليط تمكن المادة من نقل الكهرباء بلا مقاومة، الأمر الذي يسمح لتمرير المجالات المغناطيسية حول المادة بكل أريحية.
ويؤكد الخبراء والعلماء القائمين على دراسة جدوى استخدام المادة الجديدة المكتشفة أن هذه المادة تعتبر مادة فائقة التوصيل، حيث بإمكانها أن تعمل بدرجات حرارة منخفضة وعالية للتطبيقات العملية.
ولفتوا إلى أن اكتشاف المادة المعجزة يعتبر أمراً فريداً من نوعه وطفرة كبرى في مجال الطاقة ونقل التيار الكهربائي بين المحطات ومن المحطات إلى المنازل.
ونوه الخبراء أن العديد من التجارب التي تم إجراؤها خلال العقود الماضية باءت بالفشل، مؤكدين أن اكتشاف المادة الجديدة قد ساهم في تحقيق طفرة كبرى في هذا المجال.
وختم العلماء حديثهم منوهين إلى أن المادة المكتشفة اكتسبت أهمية كبيرة كونها ستدخل في عمليات الاندماج النـ.ـووي، مشيرين إلى أن مثل هذه العملية قد طال انتظارها لأنها تمهد الطريق نحو إنتاج طاقة غير محدودة، مما قد يجعل الكهرباء مجانية بالكامل في المستقبل القريب.
المصدر: شمسان بوست
كلمات دلالية: التیار الکهربائی المادة الجدیدة إلى أن
إقرأ أيضاً:
مادة تأكل ثاني أكسيد الكربون.. هل نبني بها بيوتنا قريبا؟
لو سألت أي مهندس عمّا يبقي المدن واقفة، فستسمع كلمة واحدة تتكرر، إنها الخرسانة، المادة الأكثر استخدامًا في البناء على الكوكب، لكنها تحمل "فاتورة كربون" ثقيلة؛ إذ ترتبط صناعة الخرسانة والأسمنت بانبعاثات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون.
بل ويقدّر نصيب الخرسانة من انبعاثات هذا الغاز الضارة، بنحو قرابة 8% من الانبعاثات العالمية، وفق ما ورد في تصريحات فريق بحثي بجامعة ووستر بوليتكنك الأميركية.
وأخيرا، قدّم هؤلاء الباحثون مادة إنشائية جديدة اسمها "المادة الإنشائية الإنزيمية"، لا تَعِد فقط بتقليل الانبعاثات، بل تمتص ثاني أكسيد الكربون أثناء التصنيع وتحبسه على هيئة معادن صلبة، وتتماسك خلال ساعات بدلا من أسابيع.
الجوهر الكيميائي للفكرة مستوحى من الطبيعة، فكثير من الكائنات تبني أصدافها بتحويل الكربون الذائب إلى كربونات الكالسيوم (حجر جيري).
استعار فريق جامعة ووستر بوليتكنك المبدأ نفسه، لكن بدلا من النشاط الحيوي يستخدم إنزيما يسرّع تفاعلًا معروفًا في الكيمياء الحيوية، وهو تحويل ثاني أكسيد الكربون المذاب في الماء إلى "بيكربونات" أو "كربونات"، اللبنات التي تُسهِّل تكوين كربونات الكالسيوم كبلّورات صلبة.
الإنزيم المذكور في هذه الحالة هو "أنهيدراز الكربونيك"، وهو إنزيم يعتمد على الزنك ويشتهر بقدرته على تسريع ترطيب ثاني أكسيد الكربون في الماء.
وتُظهر الاختبارات، التي أورد الباحثون نتائجها في دراستهم التي نشرت بدورية "ماتر"، على ملاطّات جيرية أن هذا الإنزيم يمكنه فعلا رفع سرعة تكوّن بلورات من كربونات الكالسيوم وتحسين القوة المبكرة لأن التفاعل يسير أسرع.
إعلانبعد ذلك، يستخدم الفريق تقنية تسمى "المعلّقات الشعرية"، وتتمثل في نظام ثلاثي (سائل-سائل-صلب) تُضاف إليه نُقطة من مادة غير ممتزجة لتكوين جسور شعرية بين الحبيبات، فتتشابك تلقائيا في شبكة قوية تشبه الجل.
وبحسب الدراسة، فإن كل متر مكعب من المادة الإنشائية الإنزيمية يمكن أن يحجز أكثر من 6 كيلوغرامات من ثاني أكسيد الكربون، في حين أن مترا مكعبا من الخرسانة التقليدية قد يرتبط بانبعاث نحو 330 كيلوغراما من ثاني أكسيد الكربون.
ومن ناحية القوة الميكانيكية، فإن المادة الإنشائية الإنزيمية حققت قوة ضغط في نطاق 25-28 ميغاباسكال، أي قريبة من الحد الأدنى لبعض خرسانات الاستخدام الإنشائي، مع امكانية مقاومة الماء.
تحديات ليست سهلةهذه الأرقام واعدة، لكنها لا تُغلق النقاش، فالفرق بين "نموذج واعد" و"مادة تدخل كود البناء" يمر باختبارات طويلة للعمر التشغيلي، والتشققات، والدورات الحرارية، والتآكل الكيميائي، وسلوك المادة تحت أحمال متكررة، وهي خطوات عادة ما تكون أطول بكثير، وتطلب المزيد من البحث العلمي.
كما أن التحدي ليس علميًا فقط، بل اقتصادي وتنظيمي أيضا، فما تكلفة الإنزيم؟ وما مدى استقراره في خطوط إنتاج كبيرة؟ وكيف سيندمج في أكواد البناء الحالية؟ يتطلب ذلك أيضا المزيد من البحث.
لكن في النهاية، فإن البحث العلمي في هذا النطاق يسرّع الخطى، لحل واحدة من أكبر مشكلات الكوكب كله، وهي نفث ثاني أكسيد الكربون، والذي يتسبب في الاحتباس الحراري، بما له من أثر ضارب في العالم.
حالة الطقس.. استمرار هطول أمطار رعدية مع رياح نشطة مثيرة للأتربة