هل تحقق مفهوم الطاقة الطاهر لنيكولا تيسلا أخيرًا؟

حلم العلماء بتوليد الطاقة من الهواء الرقيق لأكثر من قرن. كان نيكولا تيسلا يجري بالفعل تجارب على هذا المنوال في الثلاثينيات. لكن في الآونة الأخيرة ، نمت الدعوات إلى مفهوم الطاقة النقية بصوت أعلى. سيكون الانتقال بعيدًا عن الوقود الأحفوري في الوقت المناسب لتجنب أسوأ ما في أزمة المناخ أكبر مشروع تعاوني فردي حاول العالم تحقيقه على الإطلاق ، وقد دفعت الضرورة العلماء إلى تحقيق أحلام كبيرة. تم اقتلاع بعض أصوات العصف الذهني والتجريب الناتجة من صفحات رواية خافتة للخيال العلمي ، أو مثل التفكير بالتمني بدلاً من المنهجية. لكن العلماء يقتربون أكثر فأكثر من جعل المستحيل ممكناً: تجميع الطاقة من الهواء.

في عام 2021 ، أعلن باحثون من جامعة ماساتشوستس الأمريكية في أمهيرست أنهم اخترعوا جهاز يسمى Air-gen، باختصار للمولد الذي يعمل بالهواء. الجهاز قادر على استخدام بروتين طبيعي لتحويل الرطوبة في الهواء المحيط لتوليد الكهرباء. يتم ذلك من خلال فيلم مكون من أسلاك نانوية بروتينية مصدرها بكتيريا Geobacter sulfurreducens. وزعم فريق الباحثين أن هذه التكنولوجيا “يمكن أن يكون لها آثار مثيرة للاهتمام على مستقبل الطاقة المتجددة ، وتغير المناخ ، ومستقبل الطب”. أثبت الفيلم ، الذي يبلغ سمكه بضعة ميكرونات ، فعاليته. أوضح الباحث والمؤلف البحثي Jun Yao: “نحن حرفيًا نصنع الكهرباء من الهواء الرقيق. يولد Air-gen طاقة نظيفة على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع. إنه التطبيق الأكثر إثارة وإثارة لأسلاك البروتين النانوية حتى الآن”.

بعد عام ، في عام 2022 ، بدأ الاتحاد الأوروبي في تمويل مشروع جديد – يسمى كاتشر – والتي تهدف بالمثل إلى توليد الطاقة من الرطوبة الجوية ، ولكن في هذه الحالة من خلال استخدام الخلايا المصنوعة من أكسيد الزركونيوم ، وهو مادة خزفية تستخدم في جميع أنواع التطبيقات من زراعة الأسنان إلى قضبان الوقود النووي. “عند استكشاف خصائص المواد النانوية المصنوعة من أكسيد الزركونيوم قبل سبع سنوات ، بدأ الباحثون في رؤية أدلة على الطاقة الكهرومائية ،” مجلة Horizon التابعة للمفوضية الأوروبية ذكرت في ديسمبر. لقد قطعوا شوطا طويلا في السنوات السبع الماضية ، لكن التكنولوجيا لا تزال بعيدة كل البعد عن قابلية التوسع والتطبيق العملي. في الوقت الحاضر ، “يمكن أن تولد صفيحة 8 × 5 سم من مادتها حوالي 0.9 فولت في المختبر مع رطوبة تبلغ حوالي 50٪” ، أو ما يقرب من ناتج نصف بطارية AA.

الآن ، في هذا العام فقط ، حقق العلماء في جامعة موناش في أستراليا اختراقًا آخر في مجال الطاقة. هذه المرة ، المادة الأساسية هي إنزيم اسمه Huc. تم العثور على الإنزيم في بكتيريا Mycobacterium smegmatis ، وهي ابنة عم البكتيريا المسؤولة عن مرض السل والجذام. Huc هو بالفعل مركز قوة لتحويل الهواء إلى طاقة ، تستخدمه البكتيريا لتوليد الطاقة في البيئات القاسية مع القليل من مصادر الطاقة الأخرى.

بمجرد استخلاصه ، يقول الباحثون إنه يمكن استخدام الإنزيم لتشغيل “مجموعة من الأجهزة الكهربائية الصغيرة المحمولة […] بما في ذلك المستشعرات الحيوية ، والشاشات البيئية ، والساعات الرقمية ، والآلات الحاسبة أو أجهزة الكمبيوتر البسيطة. “حتى الآن ، توجد التطبيقات المختلفة لـ Huc في تجربة فكرية أكثر من كونها فرضية مختبرة ، لكن العلماء المسؤولين يعتقدون أن Huc لديه القدرة على العظمة. قال المؤلف الرئيسي ريس غرينتر: “عندما تزود Huc بمزيد من الهيدروجين المركز ، فإنه ينتج المزيد من التيار الكهربائي”. “مما يعني أنه يمكنك استخدامه في خلايا الوقود لتشغيل أجهزة أكثر تعقيدًا ، مثل الساعات الذكية ، أو الهواتف الذكية ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة الأكثر تعقيدًا ، وربما حتى السيارة.”

من الواضح أن المشاريع التي تهدف إلى توليد الطاقة من الهواء لا تزال في بدايتها ، ولكن سيكون من الصعب المبالغة في التداعيات المحتملة إذا أصبحت إحدى هذه التقنيات قابلة للتطوير. إن توليد الطاقة من الهواء الرقيق من شأنه أن يحل قضايا لا حصر لها تتعلق بتغير المناخ والعوامل الخارجية البيئية السلبية الأخرى المرتبطة بإنتاج الطاقة. علاوة على ذلك ، يمكن نظريًا الوصول إلى تقنية مثل الإنزيم البكتيري في أي مكان في العالم ، مما يجعل الجغرافيا السياسية لإنتاج الطاقة أكثر عدلاً وتوزيعًا لامركزيًا. باختصار ، يمكن أن يقلب الاقتصاد العالمي كما نعرفه. في يوم ما.

بقلم هالي زاريمبا لموقع Oilprice.com

المزيد من أهم قراءات من Oilprice.com: