سيزداد الطلب العالمي على الطاقة، بنسبة 44 في المائة خلال السنوات العشرين المقبلة، لكن ستزداد معه الحاجه الملحة لخفض إنبعاثات الغازات المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري، المسبب الأساسي للتغيّر المناخي. ولتحقيق ذلك، يسعى العلماء اليوم إلى تسخير الوسائل التكنولوجية، لذا، سنسلط الضوء على أربع من أكثر الإختراعات العلمية الصديقة للبيئة، التي أثارت دهشة العالم.
تقليد اليعسوب
ﺗُﻨﺘﺞ عنفات ﺍﻟﺮﻳﺎﺡ أربعة في المائة ﻣﻦ الطاقة التي يستهلكها العالم اليوم، ﻟﻜن هذه التوربينات، لا تعمل جيداً إلا ﻋﻨﺪﻣﺎ ﺗﻬﺐ ﺍﻟﺮﻳﺎﺡ على النحو ﺍﻟﻤﻨﺎﺳﺐ. فكيف يمكن توليد طاقة كهربائية من الطاقة الريحية، إذا كانت الرياح ليست قوية بما فيه الكفاية والتوربينات لا تدور؟
للإجابة عن هذا السؤال، وجد صاحب فكرة “كمية ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ الأمثل، تنتجها ﻣﻌﺪﻻﺕ ﺪﻭﺭﺍﻥ ﻤﺘﻮﺳﻄﺔ”، ﻓﻨﺴﻨﺖ ﻛﻮﺟﻨﺖ Vincent Cognet ﻭﻫﻮ ﻓﻴﺰﻳﺎﺋﻲ ﻣﻦ ﺟﺎﻣﻌﺔ ﺍﻟﺴﻮﺭﺑﻮن في ﺑﺎﺭﻳﺲ، مع فريق عمله، حلاً لهذه المشكلة، من خلال محاكاة أجنحة الحشرات، آخذين من حركة أجنحة اليعسوب مثالاً. وبناءاً على ذلك، بنى ﻛﻮﺟﻨﺖ ﻭﻓﺮﻳﻘﻪ، ﻧﻤﺎﺫﺝ لعنفات ﺻﻐﻴﺮﺓ ﺍﻟﺤﺠﻢ، ﺑﺜﻼﺛﺔ ﺃﺷﻜﺎﻝ ﻣﺨﺘﻠﻔﺔ ﻣﻦ ﺍﻟﻤﺮﺍﻭﺡ، الأول صلب للغاية، ﺍﻟﺜﺎﻧﻲ مرن نوعاً ﻣﺎ، أما ﺍﻷﺧﻴﺮ فكان ﻣﺮﻧﺎً ﺟﺪﺍً وزودوا كل عنفة بثلاث مراوح، مصنوعة ﻣﻦ ﻣﺎﺩﺓ ﻟﻴﻨﺔ ﺗﺴﻤﻰ ﺗﺮﻳﻔﺜﺎﻻﺕ البولي أﺛﻴﻠﻴﻦ، ﻓﻲ ﺣﻴﻦ ﺻﻨﻌوا ﺍﻟﻤﺮﺍﻭﺡ الصلبة ﻣﻦ الراتنج ﺍلصناعي القاسي. وكانت النتيجة كما يلي: ﻓﺸﻠﺖ ﺍﻟﺸﻔﺮﺍﺕ ﺍﻷﻛﺜﺮ ﻣﺮﻭﻧﺔ بإنتاج ﻣﻘﺪﺍﺭ ﻣﻦ ﺍﻟﻄﺎﻗﺔ، ﻣﻤﺎﺛﻞ ﻟما أنتجه اﻠﻨﻤﻮﺫﺟﻴﻦ ﺍﻵﺧﺮﻳﻦ، ﺍﻷﻛﺜﺮ ﺻﻼﺑﺔ. في حين ﺗﻔﻮﻗﺖ ﺍﻟﺸﻔﺮﺍﺕ ﻣتوسطة ﺍﻟﻤﺮﻭﻧﺔ، ﻋﻠﻰ الصلبة، ﻣﻨﺘﺠﺔ ﻃﺎﻗﺔ ﺃﻛﺜﺮ ﺑﻨﺴﺒﺔ ﺗﺼﻞ ﺇﻟﻰ 35 في المائة. ﻭﻛﺎﻧﺖ ﻫﺬﻩ ﺍﻟﺸﻔﺮﺍﺕ، ﺃﻛﺜﺮ ﻛﻔﺎﺀﺓ ﻓﻲ ﻇﺮﻭﻑ ﻣﺨﺘﻠفة للرياح. كما وجد العلماء، أن ﺯﺍﻭﻳﺔ ميل الأجنحة لعبت دوراً هاماً في ﺘحسين أداء الاجنحة. إذاً، هي أجنحة مرنة مبتكرة، تزيد الطاقة الهوائية النظيفة بنسبة 35 في المائة.
النوافذ الشمسية
عمل الباحثون والخبراء في قطاع المباني، لإيجاد حلول صديقة للبيئة وأكثر توفيراً للطاقة، على مشروع أطلق عليه إسمFLUIDGLASS ، يهدف إلى طرح نوافذ متعددة الوظائف، مزودة بزجاج مملوء بسائل خاص(خليط من المياه ومضاد للتجميد وجزيئات مغناطيسية، السيليكون كما في الخلايا الشمسية)، يمكن أن تحل محل الألواح الشمسية في إنتاج الطاقة، لتسخينها، أوحتى تبريدها.
فالسائل المحقون في زجاج الواجهة الخارجية، لتلك النوافذ، يعمل على إمتصاص الضوء، حتى من دون أن تسطع الشمس؛ ويحوله إلى طاقة تدفئ المنزل، فيما يكون دور الجهة الداخلية، تبريد الجو داخل المجمع السكني .
هذه الطريقة، جعلت من تلك النوافذ، جهازاً لتوفير الطاقة. ويتوقع الخبراء في جامعة ليختنشتاين، أنه في الأيام المشمسة، يمكن لكل نافذة أن تنتج حوالى كيلو واط واحد في الساعة. في حين تتطلب تلك النوافذ، أيضاً، مقداراً صغيراً جداً من الطاقة، لكي تؤمن حوالى 13 نانومتر من السيليكون غير المتبلور.
هي نوافذ مبتكرة، ستعطي المزيد من الطاقة النظيفة والقليل من التلوث.
تقنية Allam Cycle
هي تقنية توليد الكهرباء ذاتها، المولدة من التوربينات الحديثة العاملة بالغاز، لكن بتكلفة منخفضة، تقدّر بستة سنتات/ كيلوواط في الساعة، من خلال حرق الغاز الطبيعي والتقاط إنبعاثات ثاني أكسيد الكربونCO2 الناتجة عنه.
كيف يتم ذلك؟
تطلق المولدات الكهربائية التقليدية، نصف الحرارة في الجو، إلى جانب البخار، فضلاً عن غاز ثاني أكسيد الكربونCO2. في حين تستخدم تقنية “Allam Cycle” بدلاً من البخار، ما يسمى سائل التشغيل، الذي يحرك التوربينات. وهو عملياً ثاني أكسيد الكربون نفسه، لأن هذا الغاز تحت الضغط والتسخين حتى 1000 درجة، تكون له كثافة السائل. وبدلاً من إنبعاثه في الجو، يُستغل في تدوير توربينات تشغيل المولدات. وتزيد عمليات الإحتراق باستمرار، بسبب ثاني أكسيد الكربون، الذي يجري توجيه الزائد منه في خطوط الأنابيب.
ستوفر الفكرة كميات هائلة من الوقود وستخلّص البشرية من أخطار غاز ثاني أكسيد الكربون.
السيارة الكهربائية
يستطيع مالكو السيارات الكهربائية، في العاصمة النرويجية أوسلو، شحنها مجاناً. وتتميز هذه السيارات بأنها في أقل من ست ثوانٍ، تنتقل بسرعتها من صفر إلى 60 ميلاً في الساعة (97 كم/ ساعة). وتحتوي هذه السيارات على مواصفات السلامة المعدّة لـ”الطيار الآلي”، الموجودة في النماذج الحالية والتي تسمح للسيارات بتوجيه نفسها وتجنب الاصطدامات. كما أنها أكثر إتساعاً من السيارات التقليدية، التي تعمل بالبنزين والتي لها الحجم نفسه. ويعود ذلك إلى عدم إستخدام محرك إحتراق داخلي فيها.
كان لزيادة إستعمال السيارات الكهربائية في النرويج، تأثير كبير على البيئة، حيث إنخفض معدل إنبعاث غاز ثاني أكسيد الكربون، ليصل إلى 118غراماً لكل كيلومتر، مقابل 125 غراماً لكل كيلومتر، في السنوات السابقة.
