الأرضيات المصنوعة من لب الخشب .. أجدد مصادر الطاقة المتجددة!

كتبت: مها طـه

في ظل عالم مجنون بيتوحش كل يوم، وكوكب بدأ يطفش من سكانه اللي هيودوه ويودوا نفسهم معاه في داهية، من احتباس حراري لتغيُر مناخ لنقصان ملحوظ في مصادر الطاقة غير المتجددة، وكمان ضيف للمعادلة تسارع رهيب في التطور التكنولوجي وبالتالي حاجة ماسة للكهرباء والطاقة عشان كل حاجة تمشي.

في اللحظات اللي زي دي بيظهر الدور الفعلي للعلماء والباحثين عشان يقدروا يخرجونا من المشاكل العصيبة اللي إحنا واقعين فيها دي. في الوقت اللي دول كتير في العالم بدأت بالفعل في الالتزام باتفاقية مؤتمر باريس لمكافحة تغيُر المناخ، الباحثين شغالين على تطوير مصادر الطاقة المتجددة المختلفة المعروفة، وفي غيرهم قرر يسلُك طريق تاني وهو إيجاد مصادر جديدة للطاقة المتجددة، وكان أحدثها هو استغلال لب الخشب في الحصول على الطاقة.

اعرف أكتر| توليد الطاقة من القمامة.. أفريقيا منورة بزبالتها!

لب الخشب .. تحويل النفايات إلى طاقة متجددة

مين يتخيل إن ممكن ألواح الأرضيات المصنوعة من الخشب تبقى مصدر من مصادر الطاقة المتجددة، لكن الحقيقة إنها بالفعل ممكن قريب تتخذ مكانها جنب الطاقة الشمسية وطاقة الرياح، وده لأن العلماء اكتشفوا طريقة لإنتاج الكهرباء من لب الخشب.

لب الخشب بيتكون جزئيًا من ألياف السليلوز النانوية، واللي مع إضافة أنواع مُعينة من المواد الكيميائية عليها، بتقدر تنتج شحنات كهربية لما تلمس الألياف غير المعالجة. البحث ده قام بيه فريق من جامعة ويسكونسن ماديسون الأمريكية.

البحث معناه إننا ممكن في يوم من الأيام نحصل على طاقة كافية لإشعال الأضواء أو لتشغيل البطاريات ببساطة عن طريق المشي على الخشب، وده لأن لب الخشب يُعتبر من النفايات الرخيصة والمتوفرة كنتيجة لأنه بيدخل في كتير من الصناعات، وكمان غير مُكلف على الإطلاق.

قائد فريق البحث “شو دونج وانج” قال إن الهدف من البحث كان الحصول على الطاقة من خلال الأنشطة البشرية، فكان التفكير في شئ بيستعمله الناس كتير وفي نفس الوقت غير مُكلف وطبعًا مفيش مكان الناس بتستعمله أكتر من الأرضيات.

الألواح الخشبية المصنوعة من لب الخشب دي بتشتغل ببساطة عن طريق وضع اتنين من المواد المختلفة المشحونة جنب بعضهم، واحدة منهم مصنوعة من ألياف السليلوز النانوية المُعالجة، وكل واحدة فيهم سُمكها 1 ميلليمتر أو أقل.

لما المواد دي بتتلامس مع بعضها عن طريق خطوات المشي، فالإلكترونات بتتحرك من طبقة للتانية عن طريق اختلاف الشحنات الكهربية بينهم، طبعًا انتقال الإلكترونات ده بينتُج عنه عدم اتزان كهربي.

في خلال محاولة الإلكترونات لإعادة الإتزان الكهربي، بتنتقل في خلال دايرة خارجية، وهي دي اللحظة اللي بيتم فيها توليد الطاقة الكهربية المُستخدمة. ممكن استخدام أكتر من طبقة من نفس المواد دي فوق بعضهم،  بهدف تحسين الجودة وزيادة كمية الطاقة المُولدة من خلال نفس الخطوات.

الألواح الأرضية الجديدة دي والمصنوعة من لب الخشب عبارة عن جزء بحث الفريق عن طرق جديدة لتوليد الطاقة من خلال مولدات كهربية مُصغرة بتستفيد من المواد الطبيعية اللي بتخلق شحنات كهربية لما تتلامس مع بعضها.

الكهرباء الساكنة:الأساس العلمي لاستخدام لب الخشب

الكهرباء الساكنة “Static electricity” اللي غالبيتنا يعرفها حتى لو أول مرة يسمع اسمها، هي الكهرباء اللي بتتولد لما تفرك البلونة في هدومك، أو اللي كنا بنعملها زمان لما ندعك المسطرة البلاستيك في حتة صوف فنلاقيها قادرة تجذب الورق الصغير.

الكهرباء الساكنة هي أفضل مثال للظاهرة اللي حاول البحث استخدامها، لأن هو ده اللي بيحصل بالظبط جوا لب الخشب لما حد يمشي عليه، كل اللي قام بيها البحث هو تحقيق الوسيلة اللي من خلالها يُمكن استخدام الطاقة دي والاستفادة منها.

الألواح الأرضية الجديدة المصنوعة من لب الخشب _على عكس المصادر الكلاسيكية للطاقة المتجددة_مش بتتأثر بالظروف المناخية زي الضوء الساطع أو الرياح القوية، كل اللي محتجاه ناس كتير تمشي عليها بس، وده معناه إن كل اللي محتاجينه هو المكان المناسب زي مثلًا المولات التجارية أو المنشآت الرياضية والنوادي وغيرهم.

حاليًا فريق البحث بيحاول يبني نموذج مبدأي للتجربة في حرم جامعة ماديسون، عشان يقدر من خلاله يقيّم التجربة على أرض الواقع، وقال أعضاء الفريق إنهم يقدروا يبنوا أشكال مختلفة من الأرضيات اللي تناسب الاستخدامات المختلفة ليها على حسب المكان اللي هتوضع فيه.

اعرف أكتر| الزرع الصناعي مصدر للطاقة فى بيتك!

المصادر: news  sciencedirect  sciencealert