نبات صناعي يولد الكهرباء وينظف الهواء

طور الباحثون نوعاً جديداً من النباتات الصناعية التي يمكنها توليد الكهرباء، حيث أعاد فريق البحث من جامعة بينغهامبتون الأمريكية، صياغة دراستهم حول البطاريات الحيوية التي تعمل بالبكتيريا إلى فكرة جديدة للنباتات الاصطناعية التي يمكنها التغذية على ثاني أكسيد الكربون، وإطلاق الأكسجين، وحتى توليد كمية صغيرة من الطاقة.

و باستخدام خمس خلايا شمسية بيولوجية وبكتيريا التمثيل الضوئي الخاصة بها، ابتكر البروفيسور سيوكهيون شون تشوي، وطالبة الدكتوراه مريم رضائي ورقة اصطناعية "للتسلية"، كما قالا، ثم أدركا أن المفهوم له آثار أوسع، وفق "إنترستينغ إنجينيرينغ".

وقام الثنائي ببناء أول مصنع بخمس وريقات، ثم اختبروا معدلات احتجاز ثاني أكسيد الكربون وقدرته على توليد الأكسجين.
ويهدف تشوي إلى تحسين التكنولوجيا لتحقيق الحد الأدنى من الناتج بأكثر من ملي واط، كما يريد دمج نظام تخزين الطاقة، مثل بطاريات الليثيوم أيون أو المكثفات الفائقة.
و قال تشوي: "أريد أن أكون قادرًا على استخدام هذه الكهرباء لشحن الهاتف المحمول أو استخدامات عملية أخرى، مع بعض الضبط الدقيق، يمكن أن تكون هذه النباتات الاصطناعية جزءًا من كل منزل، من السهل رؤية فوائد هذه الفكرة."
وقد تشمل الترقيات الأخرى استخدام أنواع متعددة من البكتيريا لضمان القدرة على البقاء على المدى الطويل وتطوير طرق لتقليل الصيانة، مثل أنظمة توصيل المياه والمغذيات، وفقًا لبيان صحفي صادر عن جامعة بينجهامبتون.
ذلك و تحول النباتات الاصطناعية ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين (O2) وكهرباء حيوية وتؤكد الدراسة أيضًا أن مستويات ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة غالبًا ما تكون أعلى بكثير من تلك الموجودة في الهواء الطلق، وهو ما يمثل مصدر قلق صحي متزايد، خاصة في المناطق الحضرية حيث يقضي الناس أكثر من 80٪ من وقتهم في الأماكن المغلقة.
وكما يزعم الباحثون فإن النباتات الاصطناعية التي تحتوي على البكتيريا الزرقاء تعزز التقاط الكربون في الأماكن المغلقة أثناء تحويل ثاني أكسيد الكربون إلى أكسجين (O2) وكهرباء حيوية.
و تستخدم هذه النباتات الاصطناعية الضوء الداخلي لدفع عملية التمثيل الضوئي، وتحقيق انخفاض بنسبة 90٪ في مستويات ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة، من 5000 إلى 500 جزء في المليون - وهو ما يتجاوز بكثير الانخفاض بنسبة 10٪ الذي شهدته النباتات الطبيعية.
و بالإضافة إلى تحسين جودة الهواء، ينتج النظام الأكسجين والكهرباء الحيوية الكافية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة، من خلال توصيل خمس خلايا شمسية حيوية على التوالي داخل كل ورقة، يتحقق جهد خارجي يبلغ 1.0 فولت وقوة قصوى تبلغ 46 ميكرو واط.
ومن الجدير بالذكر أنه عندما يتم توصيل هذه الأوراق على التوالي داخل هيكل النبات الاصطناعي، ينتج النظام جهدًا خارجيًا يبلغ 2.7 فولت وقوة قصوى تبلغ 140 ميكرو واط، وهو ما يكفي لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة.

المصدر: موقع 24