اكتشف مهندسون من جامعة مينيسوتا مادة سبيكة جديدة قادرة على تحويل الحرارة مباشرة إلى كهرباء. وعلى الرغم من أن هذه الطريقة الثورية لتحويل الطاقة لا تزال في المراحل الأولى من التطوير، إلا أنها يمكن أن يكون لها تأثير كاسح على إنتاج الكهرباء من مصادر النفايات بطريقة صديقة للبيئة.
ويدعي الباحثون أن المادة الجديدة يمكن استخدامها لامتصاص الحرارة المهدرة الناتجة عن أنابيب عادم المركبات، وهي الحرارة التي تتسبب في تسخين المادة وبالتالي إنتاج الكهرباء لشحن بطارية المركبات الهجينة. وتشمل الاستخدامات المستقبلية المحتملة الأخرى امتصاص الحرارة المنبعثة من محطات توليد الطاقة والمصانع أو من التغيرات في درجات الحرارة في المحيطات من أجل توليد الكهرباء منها.
يقول ريتشارد جيمس، أستاذ هندسة الطيران والهندسة الميكانيكية بجامعة مينيسوتا، والباحث الرئيسي: "هذا البحث واعد بشكل خاص لأنه يقدم طريقة جديدة تمامًا لتحويل الطاقة لم يتم تنفيذها من قبل". "بالإضافة إلى ذلك، فهي الطريقة الأكثر خضرة على الإطلاق لتوليد الكهرباء لأنها تستخدم الحرارة المهدرة لتوليد الكهرباء دون تلقي ثاني أكسيد الكربون."
ومن أجل الحصول على المادة، أضاف الباحثون عناصر على المستوى الذري لتطوير سبيكة أصلية صيغتها الهيكلية هي Ni45Co5Mn40Sn10. تجمع السبائك من هذا النوع، المعروفة باسم Multiferroic، بين خصائص مرنة ومغناطيسية وكهربائية غير عادية. تحقق هذه السبيكة القدرة المذكورة من خلال تغيير قابل للعكس للغاية في انتقال الطور حيث يتحول شكل صلب إلى شكل ثانٍ. خلال هذه المرحلة الانتقالية، تخضع السبيكة لتغييرات في خواصها المغناطيسية ويتم استخدام هذه التغييرات في جهاز تحويل الطاقة.
وخلال عرض توضيحي صغير الحجم في مختبر الجامعة، بدأت المادة الجديدة كمواد غير مغناطيسية، ثم تحولت فجأة إلى مادة مغناطيسية قوية عندما ارتفعت درجة الحرارة قليلاً. أثناء هذا التغيير، تمتص المادة الحرارة وتنتج الكهرباء تلقائيًا في الملف. يتم فقدان بعض هذه الطاقة الحرارية أثناء هذه العملية، لكن الباحثين وجدوا طريقة لتقليل هذا الفقد. ونشرت نتائج البحث في المجلة العلمية مواد الطاقة المتقدمة.
فيديو يوضح تغير المادة المغناطيسية
تعليقات 3
الحرارة المهدرة هي الحرارة المنبعثة كمنتج غير ضروري في الآلات المختلفة وتسخيرها لإنتاج الكهرباء هو الموضوع قيد المناقشة، فلا علاقة لها بالعنوان الذي هو نصيحة لا معنى لها.
"يقدم طريقة مبتكرة تمامًا لتحويل الطاقة لم يتم تنفيذها من قبل."
ولو تم تنفيذها في الماضي، لما كانت مبتكرة، وبالتأكيد ليس بشكل كامل.
هل تمت ترجمة الأخبار إلى العبرية بواسطة مترجم جوجل الآلي؟
يقترب اليوم الذي تساوي فيه النفايات العضوية وزنها بالذهب (وليس فقط لأن سعر الذهب سينخفض دائمًا على نطاق القرون القليلة القادمة). سيتم حرق جبال من القمامة وسيتم إنتاج الكهرباء منها. وسيتم ضغط الغاز المنبعث وفصله في حاويات وبيعه للصناعة. فثاني أكسيد الكربون مثلاً يمكن أن ينطلق داخل دفيئة ذكية ومغلقة حيث يكون تركيزه أعلى بكثير من تركيزه في الغلاف الجوي وبالتالي يكون تثبيت جزيء الكربون لكل فوتون أكبر. أما الغازات التي لا يمكن تداولها فيمكن حقنها في مكامن النفط الموجودة في أحشاء الأرض.
يا له من عصر رائع…
عامي بشار