الصين تختبر أول مترو أنفاق في العالم مصنوع من ألياف الكربون
تاريخ النشر: 28th, June 2024 GMT
أطلقت مدينة تشينغداو الصينية، أول قطار أنفاق مصنّع من ألياف الكربون في العالم رسميا.
ويتميز القطار إجمالا بأنه أخف 11% من وزن مركبات مترو الأنفاق التقليدية، إضافة إلى انخفاض استهلاكه للطاقة، مقارنة بمركبات المترو التقليدية، ما يمثل دفعة جديدة لتكنولوجيا قطارات الأنفاق الصديقة للبيئة.
وتستخدم مركبات مترو الأنفاق التقليدية الفولاذ وسبائك الألومنيوم وعدّة مواد معدنية أخرى بشكل أساسي، وهو ما يطرح تحدّيا كبيرا في عملية التحكم في وزن القطار، في حين تعد ألياف الكربون "ملكة المواد الجديدة" بسبب وزنها الخفيف، وقوتها العالية ومتانتها، وقدرتها على مقاومة التآكل.
وأفادت صحيفة "الشعب اليومية" الصينية في تقرير لها اليوم، بأن قوة ألياف الكربون تقدّر بـ 5 أضعاف قوة الفولاذ، لكن وزنها أقل من ربع وزن الفولاذ، وتعدّ المادة المثالية لتخفيف وزن مركبات السكك الحديدية.
أخبار ذات صلةوبالمقارنة مع مركبات مترو الأنفاق التقليدية المصنوعة من المواد المعدنية، تقلّل ألياف الكربون وزن جسم مركبة مترو الأنفاق المصنوعة بنسبة 25%، وتقلّل وزن إطار العربة بـ 50%، كما تقلّل وزن العربات بـ 11%، إلى جانب تقليل استهلاك الطاقة بـ 7%.
ويمكن لكل قطار أن يقلل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 130 طنا.
وتصل السرعة القصوى لقطارات مترو الأنفاق المصنوعة من ألياف الكربون إلى 140 كيلومترا في الساعة، وهي سرعة أعلى بكثير من سرعة قطارات مترو الأنفاق التقليدية البالغة 90 كيلومترا في الساعة.
يذكر أنه تم الانتهاء من التجارب على قطار مترو الأنفاق المصنوع من ألياف الكربون، وسيتم البدء في نقل الركّاب في غضون عام.
المصدر: وامالمصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: قطارات الأنفاق قطار الصين من ألیاف الکربون
إقرأ أيضاً:
تطوير نظام رخيص لتنقية الماء من مركبات الزرنيخ
طوّر الكيميائيون الصينيون والأمريكيون نظاما رخيصا لتنقية المياه من مركبات الزرنيخ يعتمد على جزيئات أكسيد المنغنيز وثاني أكسيد التيتانيوم النانوية،.
وهم اختبروه بنجاح في ولاية نيوجيرسي وفي إحدى القرى الواقعة في مقاطعة ينغتشوان شمال الصين. ونشرت نتائج اختبار تشغيل هذا النظام في مقال بمجلة Nature Water.
وجاء في المقال:" لقد قمنا بتطوير نظام لتنقية مياه الشرب يعتمد على عامل مؤكسد مصنوع من الكربون المنشط وأكسيد المنغنيز، بالإضافة إلى مادة ماصة تعتمد على جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية. وهذا النظام، كما أظهرت اختباراتنا العملية في منطقتين مختلفتين من الكرة الأرضية، قادر على تنقية المياه من الزرنيخ بشكل فعال، وفي الوقت نفسه، فإن تكلفة تنقية لتر واحد من الماء أقل من سنت أمريكي واحد".
تم تطوير نظام تنقية المياه هذا من قبل فريق من الكيميائيين الصينيين والأمريكيين بقيادة الباحث الصيني تشنغ يانغ الأستاذ في الجامعة الجنوبية للعلوم والتكنولوجيا في شنتشن. وهو فلتر تقليدي ثلاثي المراحل لتنقية المياه، يحتوي على ثلاثة مكونات، وهي الكربون المنشط مع إضافة أكسيد المنغنيز ومسحوق مصنوع من جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية، بالإضافة إلى الكربون المنشط العادي الذي ينقي المياه من المواد العضوية والميكروبات والمواد العالقة .
إقرأ المزيد
وكما أوضح الكيميائيون، ففي المرحلة الأولى تتفاعل جزيئات أكسيد المنغنيز مع أيونات الزرنيخ وتنقلها من حالة الأكسدة +3 إلى درجة +5، حيث تبدأ ذرات هذا العنصر الكيميائي بالتفاعل النشط مع جزيئات ثاني أكسيد التيتانيوم النانوية في حاوية ثانية للفلتر. بالإضافة إلى ذلك، فإن الزرنيخ في حالة الأكسدة +5 أقل خطورة بعشرات المرات على جسم الإنسان والحيوان، مما يقلل من خطر المياه النقية على صحة المستهلكين المحتملين.
تم اختبار تشغيل هذا النظام خلال تجارب قصيرة الأمد نسبيا أجريت في إحدى مناطق ولاية نيوجيرسي في أمريكا الشمالية، حيث تحتوي المياه على كميات كبيرة من الزرنيخ، وكذلك خلال تجربة استمرت عامين في إحدى المناطق الريفية لمقاطعة إينتشوان مع تركيز مماثل من مركبات الزرنيخ في المياه الجوفية. وخلال هذه التجارب، قام الباحثون بتتبع كيفية تغير تركيز هذه السموم مع مرور الوقت، وقاموا أيضا بقياس معدل تنقية المياه.
وأظهرت القياسات التي أجراها الكيميائيون أن الفلتر الذي صنعوه قادر على تنقية ما يقرب من خمسة أمتار مكعبة من الماء قبل أن تصل نسبة الزرنيخ في المياه المعالجة إلى 10 أجزاء في المليار، وهي القيمة القصوى المسموح بها من وجهة نظر منظمة الصحة العالمية والوكالات البيئية الأمريكية والصينية ذات الصلة. وخلص الباحثون إلى أنه في هذه الحالة يمكن إعادة الفلتر إلى حالة العمل عن طريق معالجة حبيبات التيتانيوم النانوية بحمض الهيدروكلوريك، مما يجعل مثل هذا النظام لتنقية المياه من الزرنيخ متاحا حتى لأفقر مناطق الأرض.
يذكر أن المستويات العالية من الرصاص والزرنيخ والعناصر الأخرى في الماء تؤدي إلى تطور اضطرابات شديدة في عمل الدماغ والجسم البشري. وفي بعض البلدان، مثل الهند وبنغلاديش، يحتوي حوالي ربع مصادر الرطوبة على نسب عالية جدا من مركبات الزرنيخ، الأمر الذي يخلف تأثيرا سلبيا للغاية على حياة السكان المحليين ويجبر العلماء على تطوير تقنيات لتنقية المياه من الزرنيخ.
المصدر: تاس
«المنافذ الحدودية» تشرف على تطوير منفذ خطم ملاحة