باحثون يطورون طريقة جديدة لتخزين الطاقة الشمسية
تاريخ النشر: 29th, September 2024 GMT
يُعدّ تحويل أشعة الشمس إلى طاقة أمرا شائعا، على ما يتضح من الألواح الشمسية. لكنّ القدرة على تخزين الطاقة قبل استخدامها يشكل تحديا آخر، ساعد باحثون في معالجته باستخدام الكيمياء، ضمن دراسة نشرت هذا الأسبوع في فرنسا.
مع الألواح الكهروضوئية، "يتم في معظم الأحيان، استخدام الطاقة الشمسية مباشرة على شكل كهرباء أو بشكل حراري"، على ما يقول ريمي ميتيفييه، الباحث في المركز الوطني الفرنسي للأبحاث العلمية والمشارك في الإشراف على الدراسة.
ويعتمد النظام، الذي يُختصر بـ MOST (MOlecular Solar Thermal)، على كيمياء الجزيئات الفوتوكرومية.
يوضح كيتارو ناكاتاني، الأستاذ في الكيمياء لدى جامعة "باريس ساكلي" والمشارك في الإشراف على الدراسة، أنّ الجزيئات الفوتوكرومية تُستخدم، منذ فترة طويلة، في النظارات الشمسية مثلا" مع عدسات تصبح داكنة أو فاتحة اعتمادا على الضوء المحيط.
تتمتع الجزيئات الفوتوكرومية بقدرة على تغيير اللون، لكنّ ذلك ليس الميزة الوحيدة لها. يعمل الباحثون، منذ أكثر من عشر سنوات، على قدرة الجزيئات الفوتوكرومية على تخزين الطاقة من ضوء الشمس وتخزينها قبل إطلاقها.
تقول ليا شوكرون، المعدة الرئيسية للدراسة، التي نشرت في مجلة "رويال سوسايتي أوف كيميستري"، في حديث صحفي "سيكون هذا الجزيء ذو الطاقة العالية قادرا على البقاء لفترات تتراوح بين أيام عدة وبضعة أسابيع".
وتضيف "تتمثل الفكرة في أن نكون قادرين على استعادة هذه الطاقة عند الطلب، ليس في شكل كهرباء، كما هي الحال مع الألواح الكهروضوئية، ولكن على شكل حرارة".
- "حسب الطلب"
يشير ميتيفييه إلى أن أحد التطبيقات الواضحة سيكون "سائلا يدور على السطح مثلا، يتم شحنه تلقائيا بالطاقة ثم يدور في سخاناتنا للتدفئة ليلا".
المبدأ بسيط ويعتمد على تشعيع جزيء عضوي بالأشعة فوق البنفسجية. ويخضع الجزيء العضوي لتحول كيميائي يغيّر مستوى طاقته.
واستخدم الفريق جزيئين من عائلة "دياريليثين" صممهما علماء كيمياء في جامعة "باريس ساكلي". ويقول ميتيفييه إنهما "ليسا أكثر تلويثا أو خطورة من أي صبغة تقليدية".
وبمجرد "شحنها"، تطلق هذه الجزيئات طاقتها مع إدخال جرعة صغيرة من الحمض المستخدم في الكيمياء العضوية، في وقت قصير يتراوح بين خمس دقائق وساعة، تبعا للصيغة.
ويقول ميتيفييه "لتبسيط الأمر، فهو يشبه تقريبا زرّا" من شأنه "إطلاق هذه الحرارة عند الطلب".
وإذا كان المبدأ المطبّق معروفا أصلا، يتمثل الجديد الذي وفرته الدراسة بـ"شرحه وتحديده بشكل كامل"، وفق ميتيفييه.
ويضيف أن الفهم التفصيلي لآلية العمل وكل العمليات المصاحبة لها يسمح "الآن بالذهاب إلى أبعد من ذلك، إلى ابتكار واقتراح أنظمة أخرى تتسم بفاعلية أكبر"، سواء في القدرة على تخزين الطاقة أو في عدد المرات التي يمكن فيها شحن الجزيء وتفريغه، مثل البطارية.
ونُفّذ هذا العمل مع متخصصين في الطاقة الشمسية من مختبر PROMES التابع لمركز الأبحاث الفرنسي في مدينة "بربينيان" في جنوب فرنسا، ولن يظهر أفقه الصناعي إلا بعد عشر سنوات كحد أدنى. أخبار ذات صلة
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: الطاقة الشمسية تخزين الطاقة الكيمياء الطاقة الشمسیة
إقرأ أيضاً:
علماء يطورون دواء يستهدف أخطر أنواع السرطان دون آثار جانبية!
يمن مونيتور/قسم الأخبار
كشفت دراسة حديثة عن دواء جديد واعد لعلاج السرطان، أظهر قدرة على تثبيط نمو الأورام دون التسبب في آثار جانبية خطيرة.
ونجح الباحثون من مختبر لورانس ليفرمور الوطني (LLNL) بالتعاون مع شركة بريدج بيو للعلاجات الأورام (BBOT) والمختبر الوطني للسرطان في فريدريك (FNLCR)، في تطوير الدواء الواعد والذي أطلق عليه اسم BBO-10203، وهو يمثل طفرة حقيقية في مجال العلاج الموجه للسرطان، حيث يستهدف بشكل دقيق التفاعل بين بروتيني RAS وPI3Kα اللذين يلعبان دورا محوريا في نمو الأورام الخبيثة، دون أن يسبب الآثار الجانبية الخطيرة التي تواجه العلاجات المشابهة سابقا، وخاصة ارتفاع مستويات السكر في الدم الذي كان يشكل عقبة كبرى في الاستمرار بالعلاج.
وبدأت قصة هذا الدواء عام 2018 كمشروع بحثي طموح يهدف إلى استغلال المعرفة العميقة بالبيولوجيا الهيكلية للبروتينات السرطانية. فقد تمكن الباحثون أولا من تحديد البنية الدقيقة للتفاعل بين بروتيني RAS وPI3Kα، ثم صمموا جزيئا قادرا على تعطيل هذا التفاعل بشكل انتقائي في الخلايا السرطانية فقط، دون التأثير على الوظائف الطبيعية للجسم.
وهذا التوجه الدقيق هو ما يجنب المرضى الآثار المزعجة التي كانت تظهر في العلاجات السابقة.
وفي الاختبارات المعملية، أظهر الدواء نتائج مبهرة في تثبيط نمو عدة أنواع من الأورام، بما فيها تلك التي تتميز بوجود طفرات في جينات KRAS وPIK3CA أو زيادة في تعبير بروتين HER2، وهي حالات كانت تعتبر حتى وقت قريب من أصعب أنواع السرطانات علاجا. والأمر الأكثر إثارة أن الدواء الجديد أظهر قدرة على تعزيز فعالية العلاجات التقليدية لسرطانات الثدي والرئة والقولون، ما يفتح الباب أمام استخدامه في بروتوكولات العلاج المركب.
ودخل BBO-10203 حاليا، مرحلة التجارب السريرية على البشر، حيث يتم اختبار سلامته وفعاليته الأولية على مرضى يعانون من أورام متقدمة.
ويبدو أن النتائج الأولية تبشر بخير. وإذا استمرت على هذا المنوال، فقد يصبح هذا الدواء نموذجا جديدا في علاج السرطان، لا يستهدف فقط الأورام بشكل أكثر دقة، بل ويحافظ على جودة حياة المرضى من خلال تقليل الآثار الجانبية إلى الحد الأدنى.
ولا تقتصر أهمية هذا التقدم العلمي على الدواء نفسه، بل يمثل نقلة نوعية في منهجية اكتشاف الأدوية. فالجمع بين التقنيات الحاسوبية المتطورة والبحوث البيولوجية الدقيقة يثبت أنه قادر على إنتاج حلول علاجية أكثر كفاءة وبوقت أقصر. كما أن النجاح في استهداف تفاعل بروتيني كان يعتبر “غير قابل للتثبيط” سابقا، يفتح آفاقا جديدة لعلاج أنواع أخرى من السرطانات المستعصية.
وفي النهاية، بينما تستمر التجارب السريرية، يبقى الأمل كبيرا في أن يشكل هذا الدواء إضافة حقيقية لترسانة الأسلحة ضد السرطان، ويقدم حلا عمليا للمرضى الذين يعانون من أنواع الأورام التي كانت تعتبر حتى الأمس القريب من المستعصيات العلاجية. وهذا الإنجاز ليس مجرد تقدم في مجال علاج السرطان فحسب، بل هو دليل عملي على كيف يمكن للتقنيات الحديثة أن تحدث ثورة في مجال الطب والعلاج.
المصدر: scitechdaily
رسائل طمأنينة للمواطنين| المركزي يثبت الفائدة تأكيدا لتراجع التضخم.. خبير يوضح