ليس له مثيل في العالم.. ابتكار أول مفاعل يعمل بالطاقة الشمسية لتحويل النفايات إلى وقود
ينظر العلماء إلى مكبات النفايات حول العالم على أنها مصدر مثالي للوقود، ورغم التحديات والعراقيل، تمكّن باحثون من تطوير أول مفاعل يعمل بالطاقة الشمسية يمكنه تحويل النفايات إلى وقود مستدام.
وجاء أحدث الابتكارات من جامعة كامبريدج، إذ ابتكر فريق من الباحثين نظامًا يمكنه تحويل البلاستيك والغازات المسببة للاحتباس الحراري إلى وقود ومنتجات أخرى ذات قيمة باستعمال الطاقة الشمسية فقط، نقلًا عن مجلة بي في ماغازين (PV Magazine).
وطوّر الباحثون النظام، الذي يعدّ أول مفاعل يعمل بالطاقة الشمسية، لتحويل نوعين من النفايات إلى منتجين كيميائيين في الوقت نفسه.
ويقوم المفاعل بتحويل ثاني أكسيد الكربون والبلاستيك إلى منتجات متعددة مفيدة لمختلف الصناعات.
ونشرت مجلة “ناتشر سينثسز” العلمية نتائج التقنية الجديدة، قبل أيام، وفق ما رصدته منصة الطاقة المتخصصة.
تحويل النفايات إلى وقود
باتت عملية تحويل النفايات إلى وقود محور اهتمام العديد من العلماء الباحثين عن طرق للحدّ من التلوث، وتطوير أنواع وقود مستدامة ومنخفضة التكلفة، ويشكّل الابتكار الأخير أساسًا للتقنيات الجديدة.
المخلفات البلاستيكية
وفي ضوء ذلك، قال الأستاذ بجامعة كامبريدج، كبير مؤلفي الورقة البحثية إروين ريزنر، إن التلوث البلاستيكي يمثّل مشكلة ضخمة في جميع أنحاء العالم، مشيرًا إلى أن أغلب المواد البلاستيكية الملقاة بصناديق إعادة التدوير مصيرها الحرق، أو في مكبّ النفايات.
وخلال التجارب الأولية، تحوّل ثاني أكسيد الكربون إلى غاز اصطناعي، وهو مكون حاسم للوقود السائل المستدام، إلى جانب تحويل الزجاجات البلاستيكية لحمض الجليكوليك، وهو مكون شائع في منتجات العناية بالبشرة.
وأوضح فريق الباحثين أنه يمكن ضبط النظام بسهولة لإنتاج منتجات مختلفة عن طريق تغيير المحفز في المفاعل.
ويعالج أول مفاعل يعمل بالطاقة الشمسية مشكلتين رئيستين تواجههما البشرية، وتتمثلان في نفايات البلاستيك وغازات الاحتباس الحراري.
ويُعدّ تشغيل المفاعل بالطاقة الشمسية خطوة مهمة نحو الانتقال إلى اقتصاد دائري أكثر استدامة.
الجمع بين التقنيات في عملية واحدة
قال الأستاذ بجامعة كامبريدج، كبير مؤلفي الورقة البحثية إروين ريزنر، إن تحويل النفايات إلى وقود مستدام باستعمال الطاقة الشمسية هو هدف رئيس لأبحاثهم.
وعلّق الباحث، المؤلف المشارك في الورقة البحثية شوباجيت بهاتاشارجى بأن التقنيات التي تحرّكها الطاقة الشمسية، والتي يمكن أن تساعد في معالجة التلوث البلاستيكي وغازات الاحتباس الحراري، في الوقت نفسه، يمكن أن تغير قواعد اللعبة لتعزيز الاقتصاد الدائري.
في حين أشار المؤلف المشارك في الورقة البحثية موتيار رحمان إلى ضرورة توفير جهاز يمكن ضبطه، بحيث يسهّل إجراء التغييرات اعتمادًا على المنتج النهائي المراد.
لذا، طوّر الفريق مفاعلًا يعمل بالطاقة الشمسية مكون من جزأين منفصلين: أحدهما للبلاستيك، والآخر لغازات الاحتباس الحراري.
وبدلًا من الخلايا الشمسية التقليدية القائمة على السيليكون، يستعمل المفاعل ماصًا للضوء يعتمد على البيروفسكايت، وهو بديل واعد للسيليكون.
وابتكر الفريق محفزات مختلفة لدمجها في ماص الضوء، إذ يمكن للباحثين تغيير المنتج النهائي عن طريق تغيير المحفز.
تحويل النفايات إلى وقود
مزايا تطوير أول مفاعل يعمل بالطاقة الشمسية
أوضح المؤلف المشارك في الورقة البحثية موتيار رحمان أن تحويل ثاني أكسيد الكربون يتطلب قدرًا كبيرًا من الطاقة، لكن هذ النظام يتطلب تسليط الضوء عليه فقط للبدء في تحويل المنتجات الضارة إلى منتجات مفيدة ومستدامة.
وقال: “قبل هذا النظام، لم يكن لدينا طريقة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى منتجات عالية القيمة على نحو انتقائي وفاعل”.
في حين أضاف الباحث، المؤلف المشارك في الورقة البحثية شوباجيت بهاتاشارجى أن ما يميز هذا النظام هو التنوع وقابلية الضبط.
وقال كبير مؤلفي الورقة البحثية إروين ريزنر، إن تطوير اقتصاد دائري يعتمد على صنع منتجات مفيدة من النفايات بدلًا من رميها في مقالب القمامة أمر حيوي لمعالجة أزمة المناخ.
وأوضح أن تشغيل هذه الحلول والتقنيات باستعمال الشمس يعني أنها نظيفة ومستدامة.
وعلى مدى السنوات الـ5 المقبلة، يخطط فريق الباحثين من جامعة كامبريدج لتطوير مفاعل يعمل بالطاقة الشمسية لإنتاج جزيئات أكثر تعقيدًا، بحيث يمكن استعمال عمليات مماثلة لتطوير محطة إعادة تدوير تعمل بالطاقة الشمسية بالكامل.
مواقع عربية
