يمكنها تخزين الطاقة لأشهر.. مادة جديدة تحل أكبر معضلة للطاقات المتجددة
في الوقت الذي يسعى فيه العالم للبحث عن بديل للوقود الأحفوري بالتحول إلى الطاقة المتجددة، تزداد أهمية الحاجة إلى طرق جديدة لالتقاط وتخزين الطاقة. ومؤخرا، أعلن باحثون عن اكتشاف خصائص لدى إحدى المواد البلورية، تسمح لها بالتقاط الطاقة الشمسية، وتخزينها لعدة أشهر في درجة حرارة الغرفة، ثم إطلاقها عند الحاجة إليها في شكل حرارة.
ويمكن لهذه المادة، بحسب باحثين من “جامعة لانكستر” (Lancaster University) في المملكة المتحدة، أن توفر في المستقبل طيفا واسعا من التطبيقات كالتقاط الطاقة الشمسية خلال أشهر الصيف، وتخزينها لاستخدامها في الشتاء. ونشر الباحثون نتائج بحثهم حول هذه المادة في دورية “كيمستري أوف ماتيريالز” (Chemistry of Materials).
ما هي هذه المادة؟
وبحسب البيان الصادر عن الجامعة والمنشور على موقعها في 3 ديسمبر/كانون الأول الجاري تتركب هذه المادة من أحد “الهياكل الفلزية العضوية” (MOF) التي تتكون من شبكة من أيونات المعادن مرتبطة بجزيئات كربونية لتشكيل هياكل ثلاثية الأبعاد. وقد قام بتطويرها في وقت سابق باحثون من “جامعة كيوتو” (Kyoto University) في اليابان، وأطلقوا عليها اسم “دي إم أو إف 1” (DMOF1).
من الخصائص الرئيسة لهذه المادة أنها مسامية؛ مما يعني أنها يمكن أن تشكل مواد مركبة عن طريق استضافة جزيئات صغيرة أخرى داخل هياكلها. لذلك دار البحث عما إذا كان يمكن استخدام هذا المركب لتخزين الطاقة، وهو شيء لم يبحث سابقا.
فقاموا بملء مسام الهيكل الفلزي العضوي بجزيئات من “الآزوبنزين” (azobenzene)، وهو مركب يمتص الضوء بقوة، ويعمل مثل “الآلة الجزيئية”، التي يمكن أن تغير شكلها عند تطبيق محفز خارجي، مثل الضوء أو الحرارة.
كيف تخزن الطاقة؟
وخلال التجارب التي أجروها، عرّض الباحثون المادة لضوء الأشعة فوق البنفسجية؛ مما تسبب في تغيير شكل جزيئات الآزوبنزين الثابت إلى شكل متوتر داخل مسام “الهيكل الفلزي العضوي”. وتسمح هذه العملية بتخزين الطاقة بطريقة مماثلة للطاقة الكامنة لنابض مضغوط، لفترات طويلة من الوقت وفي درجة حرارة الغرفة.
وتطلق المادة الطاقة مرة أخرى عندما يتم تسخينها بمصدر خارجي يعمل كمحفز “لتبديل” حالتها، ويمكن أن يكون هذا الإطلاق سريعا جدا، يشبه إلى حد ما عودة النابض لحالته بعد إزالة الضغط عنه، ويمكن استخدام الحرارة المنتجة لتدفئة مواد أخرى أو إمداد الأجهزة بالطاقة.
وأظهرت الاختبارات أن المادة كانت قادرة على تخزين الطاقة لمدة 4 أشهر على الأقل، وهي مدة طويلة جدا بالمقارنة مع تلك التي تستغرقها المواد التي تمت تجربتها في السابق، ولا تتجاوز مدة تخزينها للطاقة بضعة أيام. وتفتح المدة الطويلة للطاقة المخزنة إمكانيات التخزين الموسمي.
تطبيقات واعدة
يمكن، وفقا لمؤلفي الدراسة، استخدام هذه المادة في تطبيقات واسعة مثل أنظمة التدفئة خارج الشبكة الكهربائية أو في المواقع البعيدة، أو كمكمل صديق للبيئة للتدفئة التقليدية في المنازل والمكاتب. كما يمكن أيضا إنتاجها كطلاء رقيق لأسطح المباني، أو استخدامها على الزجاج الأمامي للسيارات حيث يمكن استخدام الحرارة المخزنة لإزالة الجليد عن الزجاج في صباح الشتاء المتجمد.
وتتضمن التطبيقات المحتملة الأخرى للمواد البلورية، التي تحتوي على جزيئات التبديل الضوئي، تخزين البيانات من خلال الترتيب المحدد جيدا للمفاتيح الضوئية في البنية البلورية، التي يمكن تبديلها واحدة تلو الأخرى باستخدام مصدر ضوء دقيق، وبالتالي تخزين البيانات كما تخزن على قرص مضغوط “دي في دي” (DVD)، على المستوى الجزيئي. كما يمكن أيضا استخدامها لتوصيل الأدوية بحبس الأدوية داخل المادة بواسطة مفاتيح ضوئية، ثم إطلاقها عند الطلب داخل الجسم باستخدام محفز ضوئي أو حراري.
ورغم أن النتائج كانت واعدة حول قدرة هذه المادة على تخزين الطاقة لفترات طويلة من الزمن؛ إلا أن كثافة الطاقة المخزنة كانت متواضعة. لذلك تتمثل الخطوات التالية، التي سيقوم بها الباحثون، في البحث عن هياكل فلزية عضوية أخرى ذات إمكانيات تخزينية أكبر للطاقة.
اقرا أيضا
عاجل.. تسجيل وفاة تلميذ بسبب الحصبة “بوحمرون” باروهالن
الكراب عامل شيشاوة يفعل آلية الإنصات الترابي لمتضرري الزلزال ويقنعهم بالانخراط الفعال في عملية إعادة الإعمار
الكراب عامل إقليم شيشاوة ورجال سلطة يتفقدون سير أوراش إعادة الإعمار في المناطق الجبلية ويعقدون لقاءات ميدانية مع الساكنة
استقلاليو شيشاوة يشاركون بالمؤتمر العام لتجديد الثقة في نزار البركة أمينًا عاما للاستقلال
عامل إقليم شيشاوة يؤشر على 128 تصميم من تصاميم تحديد مدارات الدواوير التابعة لستة جماعات قروية بإقليم شيشاوة
إدارة وعمال شركة اسمنت المغرب بالمزوضية وطاقم “شيشاوة الآن” يعزون الإطار جفغالي في وفاة عمه
تعزية.. الأساتذة والإداريون بالمركز الجهوي لمهن التربية والتكوين بآسفي يعزون في وفاة زوجة الدكتور حسن المودن
عاجل.. احتراق كلي لسيارة خاصة في الطريق السيار بمجاط يستنفر الدرك الملكي
تنسيقيات التعليم تعود للاحتجاج بسبب عدم حل مشكلة الموقوفين
- أخبار المغرب
- رياضة
- منوعة
- محكمة جرائم الأموال بمراكش تبرئ أحمد تويزي من تهمتي “تبديد أموال عمومية والمشاركة في ذلك”
- فوزي لقجع يكشف سبب إقالة حاليلوزيتش واختيار الركراكي لقيادة منتخب المغرب
- المكتب المحلي للنقابة الوطنية للتعليم العالي لكلية الطب والصيدلة لمراكش يندد بالاوضاع التي تعيشها مصلحة الانكولوجيا بالمستشفى الجامعي
- قمة التعاون الإسلامي: الملك محمد السادس يطالب بـ”وقف العدوان الإسرائيلي” على غزة داعيا إلى “وضع حد للكارثة”
- الملك يحث على مساعدة الدول الأٌقل نموا في إفريقيا مؤكدا على “الصبغة التضامنية” لمشاريع بلاده في القارة
- الملك يهنئ بركة بعد إعادة انتخابه أمينا عاما لحزب الاستقلال
- فوزي لقجع يكشف سبب إقالة حاليلوزيتش واختيار الركراكي لقيادة منتخب المغرب
- انتخاب حسن لحلو رئيسا لجمعية التنمية الرياضية بإقليم شيشاوة
- الجامعة الملكية المغربية للرياضات الوثيرية والأساليب المماثلة تنتظم تدريبا وطنيا لفائدة العشرات من النساء والحاجي تشيد بالتنظيم النوعي للدورة
- نجاح متميز لفعاليات الدوري الممتاز للكرة الحديدية بشيشاوة بحضور عامل الإقليم
- المناداة رسميا على الشيشاوي الناضي ضمن تركيبة المنتخب الوطني لأقل من 15 سنة لكرة القدم
- تحركات حثيثة للعثور على بديل للناصيري رئيسا لمجلس عمالة الدار البيضاء
- المغرب ضمن أفضل الوجهات خلال 20248
- 2.6 مليون مصلّ ومُعتمر بالمسجد الحرام ليلة 27 رمضان8
- الوقاية من حوادث السير وتمليك ثقافة الاستعمال السليم للفضاء الطرقي محور ورشة تحسيسية احتضنتها ثانوية الإمام البخاري التأهيلية بشيشاوة8
- هل تحركت الأرض في تركيا 3 أمتار للغرب بعد الزلزال؟8
- فأر صغير يحظى بلقب كبير ويدخل غينيس!8
- الدكتور لكريني من مراكش: “الرياضة قوة ناعمة بمقدورها مواصلة تلطيف الأجواء الديبلوماسية بين الشعوب المغاربية رغم بعض التوظيفات المعزولة”8