علماء للجزيرة نت: ابتكرنا ورقة شجر صناعية تحول الضوء إلى وقود
تاريخ النشر: 14th, October 2025 GMT
عرض باحثون في جامعة كامبردج طريقة بسيطة لصناعة المواد الكيميائية التي تقوم عليها منتجاتنا اليومية، من البلاستيك والدهانات إلى مستحضرات التجميل والأدوية، من دون الاعتماد على الوقود الأحفوري، وفقا لنتائج دراسة جديدة نشرت يوم 10 أكتوبر/تشربن الأول في مجلة "سيل-جول".
صنع الفريق "ورقة صناعية" صغيرة تقلد عملية التمثيل الضوئي التي تستخدمها النباتات لتحويل ضوء الشمس إلى طاقة.
يستخدم هذا الجهاز الضوء والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الفورمات، وهو وقود ولبنة أساسية للعديد من التفاعلات الكيميائية.
تعتمد صناعة المواد الكيميائية في الغالب على النفط والغاز كمادة أولية، ولذلك تسبب نحو 6% من الانبعاثات العالمية. ومن ثم، يقول المؤلفون إن نهجهم يمكن أن يساعد في المستقبل في التخلص من الوقود الأحفوري في هذا القطاع المهم عبر توفير نقطة انطلاق نظيفة للعديد من المنتجات.
يقول قائد الفريق البحثي إرفين رايسنر الأستاذ بقسم يوسف حميد للكيمياء بجامعة كامبردج: "إذا أردنا بناء اقتصاد دائري ومستدام، فصناعة الكيميائيات تمثل مشكلة كبيرة ومعقدة يجب التعامل معها. علينا إيجاد طرق لإزالة الاعتماد على الوقود الأحفوري من هذا القطاع الذي ينتج سلعا يحتاجها الجميع. إنها فرصة هائلة إذا أحسنّا استغلالها".
كانت الأوراق الصناعية القديمة تعتمد غالبا على مواد سامة أو غير مستقرة، أو تحتاج إلى مواد كيميائية إضافية لتستمر في العمل، لكن الجهاز الجديد يجمع بين أشباه موصلات عضوية (مواد كربونية تلتقط الضوء) وإنزيمات مأخوذة من بكتيريا.
ومن ثم، يتجنب هذا التصميم الذي يمثل هجينا حيويا العناصر السامة، ويعيش مدة أطول، ويعمل من دون إضافات تقلل الكفاءة.
إعلانيوضح رايسنر في تصريحات للجزيرة نت: "إذا تخلصنا من المكونات السامة وبدأنا نستخدم عناصر عضوية، سنحصل على تفاعل نظيف وناتج واحد فقط، بلا تفاعلات جانبية غير مرغوبة. هذا الجهاز يجمع بين أشباه الموصلات العضوية القابلة للضبط وغير السامة، والإنزيمات العالية الانتقائية والكفاءة".
يستخدم النظام ضوء الشمس لدفع إلكترونات نحو الإنزيمات، فتقوم إما بتقسيم الماء إلى هيدروجين وأكسجين، أو بتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى فورمات. وبعد ذلك استخدم الفريق الفورمات مباشرة في تفاعل لصناعة مركب دوائي مهم بنقاوة وعائد مرتفعين، من دون أي كهرباء إضافية.
بينما تحتاج كثير من الأنظمة المعتمدة على الإنزيمات إلى محاليل موقية لإبقائها فعالة، لكنها قد تتفكك سريعا وتقلل الاستقرار، حل الفريق هذه المشكلة عبر تضمين إنزيم مساعد داخل طبقة تيتانيا مسامية، وبذلك استطاع النظام العمل في محلول بيكربونات بسيط مشابه لمياه الصودا، بدلا من إضافات غير مستدامة.
يوضح رايسنر أن الأمر يشبه أحجية كبيرة، كأن يكون لدينا مكونات عديدة نحاول جمعها لهدف واحد، ولذلك استغرق الفريق وقتا طويلا لفهم كيفية تثبيت هذا الإنزيم على القطب.
ويضيف: "بدراسة عمل الإنزيم بدقة، تمكنا من تصميم مواد الطبقات المختلفة في جهازنا الشبيه بالشطيرة. هذا التصميم جعل الأجزاء تعمل معا بكفاءة أكبر، من المقياس النانوي الصغير حتى الورقة الصناعية كاملة".
وفي الاختبارات، أعطى الجهاز تيارات عالية ووجّه تقريبا كل الإلكترونات إلى تفاعلات صنع الوقود، أي انتقائية شبه كاملة، كما أنه عمل أكثر من 24 ساعة، أي أكثر من ضعفي عمر كثير من التصاميم السابقة التي استخدمت ماصات ضوئية غير عضوية.
وإذ إن طبقة التقاط الضوء عضوية وليست معادن سامة، يقول الفريق إن المنصة أكثر أمانا وقابلة للتطوير.
وإذا تم تطويره أكثر، قد يوفر هذا النهج للمصانع مصدرا شمسيا وخاليا من الوقود الأحفوري لصنع المواد الأساسية في صناعات مثل الأدوية والأسمدة والبلاستيك والدهانات والإلكترونيات ومواد التنظيف.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: غوث حريات دراسات الوقود الأحفوری
إقرأ أيضاً:
مسؤولون للجزيرة نت: إسرائيل تخرق بند المساعدات والمعابر في اتفاق وقف النار
غزة- ينقضي غدا الخميس، الأسبوع الأول على اتفاق وقف إطلاق النار، الذي وضع حدا لحرب إسرائيلية دموية ومدمرة استمرت عامين كاملين على قطاع غزة.
وبموجب هذا الاتفاق كان يفترض أن تسمح إسرائيل بدخول 600 شاحنة من المساعدات والإمدادت الإنسانية المتنوعة، إضافة إلى شاحنات بضائع وسلع تجارية للقطاع الخاص، من أجل الاستجابة للإغاثة العاجلة لنحو مليونين و300 ألف فلسطيني، عانوا ويلات الحرب والحصار والتجويع.
وتؤكد مصادر في هيئات دولية ومحلية تحدثت إليها الجزيرة نت، أن دولة الاحتلال لم تفِ -حتى كتابة هذا التقرير- بالتزاماتها بموجب اتفاق وقف إطلاق النار، وتتذرع بحجج واهية، وتضع عراقيل أمام تدفق المساعدات والإمدادات الإنسانية والإغاثية، وأهمها مستلزمات الإيواء العاجل، وتلك الخاصة بالقطاع الصحي، وآليات وأدوات التعامل مع الركام والأنقاض، وصيانة المرافق والقطاعات الحيوية.
ذرائع الاحتلال
كما تنصلت إسرائيل من التزاماتها بخصوص إعادة تشغيل معبر رفح البري، كما كان مقررا، اليوم الأربعاء، وهو المنفذ الوحيد للغزيين على العالم الخارجي عبر الأراضي المصرية، الذي لا يزال محتلا منذ اجتياحه وتدميره إبان العملية العسكرية الإسرائيلية الواسعة لمدينة رفح في السادس من مايو/أيار 2024.
وعلمت الجزيرة نت من مصادر مسؤولة في هيئات محلية ودولية، أن إسرائيل تتذرع بقضية جثامين الأسرى الإسرائيليين لدى حركة المقاومة الإسلامية (حماس) وفصائل المقاومة في غزة، وتتهرب من الإيفاء ببنود اتفاق وقف إطلاق النار بخصوص فتح معبر رفح البري المخصص لسفر الأفراد، وحركة العمل على معبر كرم أبو سالم التجاري، ومعبر كوسوفيم العسكري، المخصصين لدخول شاحنات المساعدات الإنسانية والبضائع التجارية.
وفي حين سمحت إسرائيل، الأحد الماضي، وهو اليوم الأول لعمل المعابر عقب التوصل للاتفاق، بدخول بضع مئات من شاحنات تجارية للقطاع الخاص، فإنها لم تسمح سوى بدخول 173 شاحنة من المساعدات الإنسانية من أصل 600 شاحنة يوميا ينص عليها الاتفاق.
ويقول مدير عام المكتب الإعلامي الحكومي في غزة الدكتور إسماعيل الثوابتة للجزيرة نت، إن الاحتلال أدخل هذه الشاحنات القليلة، الأحد الماضي، ومنع دخول أي شاحنة الاثنين والثلاثاء الماضيين، لدواع غير مقنِعة.
إعلانوبحسب المسؤول الحكومي فإن أغلبية محتويات الشاحنات الـ173 هي مواد ثانوية، وليست ذات أولوية مُلحة وعاجلة كمستلزمات الإيواء والصيانة والصحة، بينها 3 شاحنات من غاز الطهي، و6 أخرى من الوقود.
ويحتاج قطاع غزة لأكثر من 50 شاحنة غاز طهي ووقود يوميا، لسد العجز الهائل لصالح الاستهلاك المنزلي وعمل المرافق البلدية والصحية والحيوية، وذلك بعد نحو 7 شهور لم تدخل منها أي كمية للقطاع منذ أن نكث الاحتلال باتفاق وقف إطلاق النار السابق، واستأنف حربه على القطاع في 18 مارس/آذار الماضي.
المدير العام لمكتب الإعلام الحكومي بغزة للجزيرة: نطالب بتسريع فتح المعابر وإدخال المستلزمات الطبية الضرورية، وستكون الأولوية في السفر عند فتح معبر رفح للمرضى والجرحى#الأخبار pic.twitter.com/sPvzs6Bi8c
— قناة الجزيرة (@AJArabic) October 15, 2025
فتح المعبروطالب الثوابتة الوسطاء والولايات المتحدة الأميركية بضرورة الضغط على دولة الاحتلال للإيفاء بالتزاماتها بموجب اتفاق وقف إطلاق النار، وفتح معبر رفح والمعابر التجارية فورا وبدون تأخير.
وتشير أرقام غير رسمية إلى أن الاحتلال لم يسمح، اليوم الأربعاء، بإدخال سوى عدد محدود من شاحنات المساعدات، بينها عشرات الشاحنات المحملة بمواد إغاثية تابعة لمنظمة الغذاء العالمي، وبضع شاحنات محملة بمواد صحية وطبية.
وحسب الثوابتة فإن الاحتلال لم يلتزم أيضا بتعهداته وبما تم التوافق عليه بخصوص إدخال الخيام، حيث كان من المفترض خلال الأسبوع الأول من توقيع الاتفاق السماح بإدخال 20 ألف خيمة للإيواء العاجل للنازحين. ويُقدّر أن 288 ألف أسرة فقدت منازلها وليس لها مأوى، وهي بحاجة ماسة لخيام وبيوت متنقلة.
وحول معبر رفح البري، كشف المسؤول الحكومي الثوابتة أن الاتفاق ينص على التزام الاحتلال بإعادة إعمار وتجهيز وتهيئة الجانب الفلسطيني من المعبر المدمر، تمهيدا لإعادة فتحه وتشغيله، أمام سفر الحالات الإنسانية التي لها أولوية السفر بالمرحلة الأولى، كجرحى الحرب والمرضى والطلبة.
وتشير تقديرات رسمية إلى أن أكثر من 17 ألف جريح ومريض ينتظرون بفارغ الصبر فتح المعبر، وهم بحاجة ماسة للسفر لتلقي العلاج في الخارج، إذ لا تتوفر الإمكانيات لعلاجهم في مستشفيات القطاع شبه المنهارة.
ويوضح الثوابتة أن الاتفاق ينص على إعادة فتح وتشغيل المعبر وفق آلية واتفاق المعابر لعام 2005، مع وجود بعثة مراقبة أوروبية.
ويتفق رئيس شبكة المنظمات الأهلية الفلسطينية، أمجد الشوا، مع الثوابتة على أن الاحتلال لم يفِ حتى اللحظة بالتزاماته بموجب اتفاق وقف إطلاق النار، سواء من حيث كمية ونوعية المساعدات الإنسانية والإغاثية.
وحتى الـ600 شاحنة من المساعدات التي ينص عليها الاتفاق، يرى الشوا في حديثه للجزيرة نت، أنها لا تكفي الاحتياجات الهائلة بالنسبة للغزيين، وأغلبيتهم من النازحين والمشردين الذين فقدوا منازلهم، وفقدوا كذلك مصادر الرزق والدخل خلال عامي الحرب.
إعلانوأكد ضرورة السماح بتدفق المساعدات بأنواعها بدون سقف عددي، وأن تراعي الاحتياجات والأولويات للسكان، وبما يعجل من عمليات الاستجابة الإنسانية العاجلة، وإعادة الحياة للقطاعات الحيوية.
ويقول رئيس الشبكة إن شاحنات البضائع التجارية لا تعالج الأزمة الإنسانية المتفاقمة في القطاع، خاصة بعد شهور من التجويع الممنهج، ولا تزال الأسعار في الأسواق مرتفعة جدا ولا تناسب أغلبية الغزيين ممن هم تحت خط الفقر، ويعتمدون في معيشتهم بشكل أساسي على المساعدات الإنسانية، التي يتوجب تدفقها بشكل كبير وعاجل.
ووفقا للشوا، فإن القطاع بحاجة عاجلة لنحو 300 ألف خيمة لإيواء النازحين، وآليات ثقيلة للتعامل مع أطنان هائلة من الركام وإعادة فتح الشوارع المغلقة، وإمدادات لإغاثة القطاع الصحي، ولعمل البلديات، لافتا إلى أن الاحتلال لم يدخل أي شيء من هذه الاحتياجات مع انقضاء الأسبوع الأول من اتفاق وقف إطلاق النار.
اجتماع تنسيقي لمناقشة تطوير منظومة الدواء بالمستشفيات الجامعية بقنا