ابتكار علمي.. تقنية مستوحاة من النباتات لاحتجاز الكربون
تاريخ النشر: 24th, July 2025 GMT
تستطيع الطبيعة أن توجهنا لحلول عند التأمل فيها، واستلهم باحثو "كورنيل" من الطبيعة ابتكار واعد لدعم جهود خفض الانبعاثات.
أهداف المناخيزداد الاهتمام بتطوير الطرائق الفعالة لالتقاط واحتجاز الكربون من الغلاف الجوي، ما يساهم في خفض الانبعاثات الدفيئة ودعم أهداف اتفاق باريس للحد من متوسط درجات الحرارة العالمية عند 1.
وفي هذا الصدد، أجرت مجموعة بحثية من جامعة كورنيل بالولايات المتحدة الأمريكية محاكاة للآليات التي تستخدمها النباتات لالتقاط الكربون من الغلاف الجوي، ونشروا نتائجهم في دورية "كيم" (Chem) في 9 مايو 2025.
محكمة العدل الدولية ترفض حجج الملوثين الكباراستلهم الباحثون فكرتهم من النباتات التي تقوم بعملية البناء الضوئي؛ فتمتص ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي، وفي وجود ضوء الشمس، تحوّل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين وغذاء.
ومن هذا المنطلق، قرر الباحثون إجراء محاكاة مستخدمين ضوء الشمس لصنع جزيء إينول مستقر وفعّال لالتقاط الكربون. وهنا تجدر الإشارة إلى أنّ الإينول هو عبارة عن جزيء عضوي يتميز بوجود مجموعة هيدروكسيل (-OH) مرتبطة مباشرة بالكربون.
واستعان الباحثون أيضًا بضوء الشمس كجزء من المحاكاة، وباعتبارها أيضًا مصدرًا للطاقة المتجددة.
وللتأكد من نجاح النموذج، راح مؤلفو الدراسة يختبرون النظام مستخدمين عينات من مداخن مبنى توليد الطاقة والحرارة بجامعة كورنيل، وكانت المفاجأة أنّ النموذج قد نجح في عزل ثاني أكسيد الكربون. الأمر الذي حفز الباحثون؛ إذ أنّ العديد من الطرائق الواعدة لالتقاط الكربون في المختبر تفشل عند تجربتها في العالم الحقيقي.
مع تفاقم الاحترار العالمي، وتسجيل درجات الحرارة مستويات قياسية غير مسبوقة، تنفد ميزانية الكربون لدينا قبل 2030، وهنا تبرز الحاجة الملحة لخفض الانبعاثات الدفيئة بكافة الطرق الممكنة، ويأتي باحثو كورنيل بفكرة موفرة للطاقة وتعمل بصورة تحاكي النباتات الطبيعية، ما يفتح الباب أمام ابتكارات أخرى محاكية للطبيعة وقليلة الموارد.
المصدر: صدى البلد
كلمات دلالية: ابتكار علمي لاحتجاز الكربون الكربون النباتات
إقرأ أيضاً:
حل لغز الأمطار الشمسية بعد عقود من البحث
نجح فريق بحثي من معهد علم الفلك بجامعة هاواي الأميركية في حل لغز حيّر العلماء لعقود طويلة، وهو ظاهرة “الأمطار الشمسية” التي تتشكل في أثناء الانفجارات الشمسية.
وأوضح الباحثون أن هذا الاكتشاف لا يقتصر على فهم تلك الظاهرة، بل يفتح المجال لتطوير نماذج أكثر دقة لسلوك الشمس في أثناء الانفجارات، ما قد يساعد مستقبلاً في توقع الطقس الفضائي، ونُشرت نتائج الدراسة، الأربعاء، في دورية (Astrophysical Journal).
وعلى عكس المطر المعروف على الأرض، تحدث الأمطار الشمسية في طبقة الهالة الشمسية، وهي الغلاف الخارجي للشمس المكوّن من بلازما شديدة السخونة. وتتكون هذه الظاهرة عندما تبرد أجزاء من البلازما فجأة، فتتكثف إلى كتل أكثر برودة وكثافة تشبه قطرات المطر، ثم تسقط نحو سطح الشمس بفعل الجاذبية. وهذه «القطرات» ليست ماءً، بل بلازما من غازات مشحونة كهربائياً، وغالباً ما ترافق الانفجارات الشمسية القوية وتتشكل خلال دقائق معدودة.
ورغم رصد هذه الظاهرة منذ زمن بعيد، ظل العلماء عاجزين عن تفسير سبب تشكّلها بهذه السرعة، إذ إن النماذج العلمية القديمة كانت تفترض أن تبريد البلازما يستغرق ساعات أو أياماً.
لكن الدراسة الجديدة قدّمت القطعة المفقودة، إذ كشفت أن تغير نسب بعض العناصر مثل الحديد في الهالة الشمسية مع مرور الوقت هو العامل الأساسي الذي يفسر هذه الظاهرة.
ووفق الباحثين، فإن النماذج القديمة التي افترضت ثبات توزيع العناصر عبر الزمن كانت خاطئة. وعندما أُدخلت متغيرات تسمح بتغير نسب العناصر، تطابقت النماذج مع المشاهدات العملية للشمس.
وأظهرت النتائج أن هذا التغير يجعل البلازما تفقد طاقتها بالإشعاع بسرعة أكبر، ما يسرّع انخفاض حرارتها ويؤدي إلى حالة من عدم الاستقرار الحراري، ينتج عنها تكاثف البلازما وسقوطها كـ«مطر شمسي» خلال دقائق، وهو ما يتوافق تماماً مع ما يرصده العلماء.
وأكد الفريق أن النماذج الجديدة نجحت في مطابقة توقيت وشكل الأمطار الشمسية المرصودة، ما يقدم تفسيراً عملياً وواقعياً لهذه الظاهرة دون الحاجة لافتراض تسخين مطوّل للهالة.
كما أشاروا إلى أن الوقت اللازم لتشكّل المطر الشمسي قد يكون أقصر بكثير مما اعتقد سابقاً، وهو ما يستدعي إعادة النظر في نماذج تسخين الهالة الشمسية.
وأضاف الباحثون أن هذا الاكتشاف يسهم في تطوير نماذج أكثر دقة للتنبؤ بالظواهر الشمسية، ما قد يساعد مستقبلاً على توقع الطقس الفضائي الذي يؤثر على الأقمار الصناعية، وأنظمة الاتصالات، وحتى شبكات الكهرباء على الأرض.
وخلص الفريق إلى أن النتائج تدفع المجتمع العلمي لإعادة التفكير في فهم ديناميكية الشمس؛ إذ أصبح من الواضح أن نسب العناصر في هالتها ليست ثابتة بل تتغير مع الزمن، وهو ما يفتح آفاقاً أوسع لفهم انتقال الطاقة في الغلاف الجوي للشمس وسلوكها المعقد.
مناقشة ترتيبات استئناف الرحلات الجوية بين ليبيا والإمارات