تطوير طلاء يقلل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون في الطائرات
تاريخ النشر: 23rd, February 2024 GMT
قد لا يبدو الطلاء وكأنه العنصر الأثقل الذي يجب مراعاته عند بناء جهاز كبير مثل الطائرة، ولكن كتلته يمكن أن تزيد. الآن، يمكن لمادة جديدة وخفيفة الوزن أن توفر بديلاً مرحبًا به: اكتشف عالما المواد من جامعة كوبي، فوجي مينورو وسوجيموتو هيروشي، كرات نانوية وهي عبارة عن بلورات سيليكون غير مرئية تقريبًا. يمكن للجسيمات أن تعكس الضوء بفضل التشتت الكبير والفعال للغاية، حسبما ورد في بحث نُشر في مجلة ACS Applied Nano Matter.
ويمكن أن يكون لهذا التخفيض تأثير هائل على عوامل مثل التكلفة وثاني أكسيد الكربون المنتج. ببساطة، يجب على الطائرة أن تستخدم المزيد من الوقود مع ارتفاع وزنها، وبالتالي زيادة كمية الأموال التي تنفقها شركات الطيران (ثم تفرض رسومًا على العملاء)، بالإضافة إلى كمية الوقود المحروق كثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
يركز اكتشاف مينورو وهيروشي على الألوان الهيكلية بدلاً من الألوان الصبغية لعرض الألوان والحفاظ عليها. فالأول يمتص الأطوال الموجية بينما يعكس تلك التي تلتقطها العين البشرية. من ناحية أخرى، الألوان الهيكلية هي "ألوان مكثفة ومشرقة تنتج عن تفاعل الضوء مع البنى الدقيقة والنانوية الدورية التي تسبب اللون عن طريق التداخل أو التشتت المتماسك أو الحيود"، وفقًا لموسوعة تقنية النانو.
يتبع عمل الفريق الأبحاث السابقة التي تمكنوا فيها من بناء بلورات نانوية بحجم معين. ثم جاء إنشاء التعليق العامي، الذي يحافظ على جزيئات السيليكون النانوية البلورية ممزوجة بالسائل الداعم بدلاً من فصلها. في الوقت الحاضر، يختلف لون الحبر المعتمد على الغلاف النانوي مع قيام الفريق بتغيير أحجام البلورات النانوية. تنتج الجزيئات الأكبر ألوانًا دافئة مثل اللون الأحمر، بينما تعرض الجزيئات الأصغر ألوانًا أكثر برودة مثل اللون الأزرق. ويجب أن تظل هذه الظلال متماثلة بغض النظر عن الزاوية التي يراها الشخص.
المصدر: بوابة الوفد
إقرأ أيضاً:
الحرارة تخرج عن السيطرة: كارثة مناخية بانتظار كوكب الأرض بحلول 2200
#سواليف
أطلق العلماء المختصون تحذيراً بالغ الخطورة وأكثر إثارة للقلق من أي تحذير سابق، وذلك بشأن أزمة #الاحتباس_الحراري التي تتصاعد بشكل متزايد، والمخاوف من حدوث #أزمة_بيئية ومناخية خلال السنوات القليلة المقبلة.
وحسب تقرير نشرته جريدة «دايلي ميل» البريطانية، واطلعت عليه «القدس العربي»، فإن العلماء يتوقعون ارتفاع درجة حرارة الأرض بسبب الاحتباس الحراري بمقدار 7 درجات مئوية بحلول عام 2200، ما سيؤدي إلى فيضانات ومجاعات وموجات حر كارثية.
وتشير دراسة جديدة إلى أن مستقبلنا القريب قد يكون محفوفًا بالمخاطر، حتى لو تمكنا من الحد من انبعاثات الكربون.
ووفقاً لعلماء في معهد بوتسدام الألماني لأبحاث تأثير المناخ «PIK»، فقد ترتفع درجة #حرارة_الأرض بمقدار 7 درجات مئوية (12.6 درجة فهرنهايت) بحلول عام 2200 حتى لو كانت انبعاثات ثاني أكسيد الكربون معتدلة.
وستكون الظروف شديدة الحرارة بحيث لا تتمكن #المحاصيل الشائعة من النمو بشكل صحيح، مما قد يتسبب في انعدام الأمن الغذائي العالمي وحتى #المجاعة.
وفي الوقت نفسه، سيُجبر ارتفاع منسوب #مياه_البحار بسبب ذوبان الجليد الناس على الفرار من المدن الساحلية نتيجة الفيضانات.
وفي ظل هذا السيناريو أيضاً، ستكون الظواهر الجوية المتطرفة الشديدة، مثل الجفاف وموجات الحر وحرائق الغابات والعواصف الاستوائية والفيضانات، شائعة.
وفي فصل الصيف تحديداً، قد تصل درجات الحرارة إلى مستويات عالية وخطيرة، مما يُشكل تهديداً مميتاً للناس من جميع الأعمار.
وصرحت كريستين كوفولد، الباحثة الرئيسية في الدراسة من معهد PIK، بأن النتائج تُبرز «الحاجة المُلحة لجهود أسرع لخفض الكربون وإزالته». وأضافت: «وجدنا أن ذروة الاحترار قد تكون أعلى بكثير مما كان متوقعاً سابقاً في ظل سيناريوهات انبعاثات منخفضة إلى متوسطة».
وتُطلق غازات الدفيئة المُسببة للاحتباس الحراري، مثل ثاني أكسيد الكربون والميثان، بشكل كبير عن طريق حرق الوقود الأحفوري كالفحم والغاز للحصول على الطاقة. لكن انبعاثات غازات الدفيئة تأتي أيضاً من عمليات طبيعية، مثل الانفجارات البركانية، وتنفس النباتات والحيوانات، ولهذا السبب فإن العلماء يدعون إلى تقنيات خفض الكربون.
وفي هذه الدراسة، استخدم الفريق نموذجهم الحاسوبي المُطور حديثاً، والمُسمى «CLIMBER-X»، لمحاكاة سيناريوهات الاحترار العالمي المُستقبلية. ويدمج هذا النموذج العمليات الفيزيائية والبيولوجية والجيوكيميائية الرئيسية، بما في ذلك الظروف الجوية والمحيطية التي تنطوي على غاز الميثان. ومصادر الميثان، التي تُعد أكثر فعالية من ثاني أكسيد الكربون، تشمل تحلل نفايات مكبات النفايات والانبعاثات الطبيعية من الأراضي الرطبة.
ودرس النموذج ثلاثة سيناريوهات، تُسمى «المسارات الاجتماعية والاقتصادية المشتركة» استناداً إلى مستويات الانبعاثات العالمية المتوقعة المنخفضة والمتوسطة والعالية خلال الفترة المتبقية من هذه الألفية.
ووفقاً للخبراء، فإن معظم دراسات المناخ حتى الآن لم تتنبأ إلا بحلول عام 2300، وهو ما قد لا يمثل «ذروة الاحترار».
ووفقاً للنتائج، هناك احتمال بنسبة 10 في المئة أن ترتفع درجة حرارة الأرض بمقدار 3 درجات مئوية (5.4 درجة فهرنهايت) بحلول عام 2200 حتى لو بدأت الانبعاثات في الانخفاض الآن.
ويقول الفريق إن الاحترار العالمي خلال هذه الألفية قد يتجاوز التقديرات السابقة بسبب «حلقات التغذية الراجعة لدورة الكربون» -حيث يُضخم تغير مناخي آخر- والتي يتم تجاهلها.
وعلى سبيل المثال، يُغذي الطقس الممطر نمو بعض أنواع الأعشاب القابلة للاشتعال، والتي عند جفافها تُسبب انتشار حرائق الغابات بشكل لا يمكن السيطرة عليه.
ومن الأمثلة الأخرى انبعاث ثاني أكسيد الكربون الإضافي من التربة الصقيعية (حيث يُطلق ذوبان التربة المزيد من الغاز).
ومما يُثير القلق، أن خفض الانبعاثات في المستقبل قد لا يكون كافياً للحد من عمليات التغذية الراجعة هذه، إذ قد تستمر غازات الدفيئة المنبعثة بالفعل في إحداث آثار دائمة على درجة حرارة العالم.
والأهم من ذلك، أن تحقيق هدف اتفاقية باريس المتمثل في الحد من ارتفاع درجة الحرارة العالمية إلى أقل بكثير من درجتين مئويتين (3.6 درجة فهرنهايت) لا يُمكن تحقيقه إلا في ظل سيناريوهات انبعاثات منخفضة للغاية.
ووُقّعت هذه المعاهدة الدولية المُلزمة التاريخية عام 2015، وتهدف إلى الحفاظ على ارتفاع درجات الحرارة العالمية دون 1.5 درجة مئوية (2.7 درجة فهرنهايت). ولكن وفقاً للفريق، فإن فرصة الحد من الاحتباس الحراري إلى أقل من درجتين مئويتين «تتضاءل بسرعة».
وقال ماتيو ويليت، العالم في معهد «PIK» والمؤلف المشارك في الدراسة: «يجب تسريع خفض انبعاثات الكربون بوتيرة أسرع مما كان يُعتقد سابقًا للحفاظ على هدف باريس في متناول اليد».
وتُسلّط الدراسة الجديدة الضوء على «عدم اليقين في التنبؤ بتغير المناخ في المستقبل».
وقال يوهان روكستروم، المؤلف المشارك ومدير معهد «PIK»: «يُظهر بحثنا بوضوح لا لبس فيه أن إجراءات اليوم ستُحدد مستقبل الحياة على هذا الكوكب لقرون قادمة».
وأضاف: «نشهد بالفعل دلائل على أن نظام الأرض يفقد مرونته، مما قد يُحفّز ردود فعل تزيد من حساسية المناخ، وتُسرّع الاحترار، وتزيد من الانحرافات عن الاتجاهات المتوقعة. ولضمان مستقبل صالح للعيش، يجب علينا تكثيف جهودنا بشكل عاجل لخفض الانبعاثات. إن هدف اتفاقية باريس ليس مجرد هدف سياسي، بل هو حدّ مادي أساسي».
مصدر يكشف تفاصيل اقتحام مكتب الملا في العامرية من قبل مسلحين - عاجل