هل تحل بروفيسيرة أثيوبية مشكلة الطاقة العالمية؟
مفاعل رخيص يوظّف ضوء الشمس لإنتاج الوقود

صلاح أحمد من لندن

 

GMT 15:15:00 2010 الجمعة 24 ديسمبر

قد يكون إستخدام مفاعل بسيط يستطيع تحويل أشعة الشمس الى وقود الحل الجديد لمشكلة الطاقة العالمية.


تمكن العلماء في معهد ماساشوستس للتكنولوجيا من إستخدام مفاعل بسيط يحاكي عملية التمثيل الضوئي لدى النباتات بتحويله أشعة الشمس الى وقود وفقا لورقة نشرها الجورنال العلمي Science وتناقلته وسائل الإعلام الغربية باحتفاء كبير.

وحتى الآن تظل هذه التجربة مختبرية، لكن نجاحها قدم للعلماء أملا حقيقيا في إمكان بناء مفاعلات كبيرة للطاقة المتجددة تنتج الوقود بأحجام تجارية وبتكلفة منخفضة. في هذا الاطار، قالت البروفيسيرة الأميركية - الاثيوبية، سوسينا هايلي، التي قادت فريق البحث في المعهد الشهير إن توفير مصادر الطاقة مشكلة كبيرة استلزمت أفكارا لا تقل حجما.

وتبعا لهايلي فإن بوسع مفاعل على سطح منزل متوسط إنتاج ثلاثة غالونات (حوالي 13.5 ليتر) من الوقود في اليوم. وهي تعتقد أن وقود السيارات وغيرها من وسائل المواصلات سيكون أول التطبيقات العملية لهذه التكنولوجيا الجديدة في حال تم انتاجها تجاريا.

لكنها تقول إن جزءا مهما آخر في استخدامات الطاقة المتجددة هو تخزين الطاقة الشمسية بحيث تصبح متوفرة في أوقات ذروة الطلب وآناء الليل أيضا. وتضيف أن أولى التحسينات التي ستجرى على المفاعل بشكله الحالي هو إحكام عازلاته لمنع تسرب حرارته، وهذه خطوة بسيطة من شأنها مضاعفة فعاليته ثلاث مرات.

لكن الأنباء السارة حقا تتعلق بقلة تكاليف المفاعل. فالمكون الرئيسي فيها هو عنصر السيريوم الفلزي المتوفر بنفس درجة توفر النحاس الرخيص بعكس العوامل المعدنية المساعدة الأخرى مثل البلاتين. ولهذا، تقول هايلي، إن مسألة الوفرة نفسها لن تقف عائقا أمام تصنيع المفاعلات. لا شيء - من ناحية التكاليف - يحول دون تطبيق هذه التكنلوجيا. والسيريوم متوفر بحيث تصبح هذه المفاعلات قادرة على حل مشكلة إمدادات البنزين على مستوى العالم.

ويشكل الوقود الاحفوري، المستخدم حاليا للسيارات والطائرات والسفن، أكبر تحد في مجال البحث عن الطاقة ذات الانبعاثات الكربونية المنخفضة لأنها عالية الطاقة ومحمولة، على عكس البدائل مثل المفاعلات النووية. لكن من شأن إيجاد سبيل فعال لتحويل الطاقة الشمسية الى وقود سائل متجدد بكميات كبيرة أن يؤدي دورا رئيسيا في خفض الانبعاثات الكربونية وتقليل أثر الاحتباس الحراري في العالم وتقلب المناخات بالتالي.

ويوظف الجهاز الجديد مرآة قطعية مكافئة لتركيز ضوء الشمس في غرفة مفاعل حيث يكسّر اوكسيد السيريوم الماء وثاني اوكسيد الكريون الى مكوناتهما الأساسية. ويحدث هذا لأن اوكسيد السيريوم يطرد ذرات الاوكسجين خارج شعريته البلورية. ولدى تبريد هذه الشعرية فإنها تستخلص الأوكسجين من الكيماويات المجاورة بما فيها الماء وثاني اوكسيد الكريون داخل المفاعل. ويؤدي هذا لإنتاج الهيدروجين واول اوكسيد الكربون بحيث يصبح ممكنا تحويلهما الى وقود سائل.

يذكر أن توظيف أشعة الشمس لإنتاج الوقود حلم ظل يراود الكثيرين حول العالم، مثل فريق علمي يقوده دانيال نوسيرا، من معهد ماساشوستس للتكنولوجيا نفسه، ومختبرات لورنس بيركلي القومية، وامبيريال كوليدج في لندن. لكن يبدو أن فريق البروفيسيرة هايلي هو الذي قطع الشوط الأكبر حتى الآن.