علوم وتقنيات

المشي من أجل شحن الهاتف المحمول

كثُر الحديث في الآونة الأخيرة عن الطاقة البديلة، بعد أن أصبحث السبيل الوحيد أمام الخبراء لمواجهة الارتفاع الرهيب في أسعار الوقود من جهة، ومكافحة التلوث البيئي الذي يفاقم من ظاهرة الاحتباس الحراري من جهة أخري.

وقد تفنن الخبراء في البحث عن بدائل جديدة وغير متوقعة للحصول علي الطاقة النظيفة، منها الشكولاته والأشجار وزيت النخيل ودهون وفضلات الدجاج، وزيت الطبخ حتى وصل بهم الحال إلى استخدام جثث الموتى للحصول على الوقود.  

وعلى هذا المنوال، نجح علماء أمريكيون في تطوير جهاز صغير لتوليد الطاقة الكهربية بالاستفادة من المشي علي نحو يكفي لتشغيل 10 هواتف محمولة في وقت واحد وبعض انواع اجهزة الكمبيوتر.

وأوضح فريق من الباحثين في جامعات ميتشيجان وبيتسبرج وكندا أن الجهاز الذي قاموا بتطويره يشبه السوار ويتم توصيله بالقدمين للاستفادة من الطاقة الناجمة عن المشي لتوليد طاقة كهربية قدرها خمسة وات ترتفع الي 54 وات عند العدو.

وأشار ارثر كو كبير فريق البحث الاستاذ بجامعة ميتشيجان إلى أن فكرة عمل الجهاز تشبه فكرة عمل السيارات التي تستخدم الوقود المختلط، وان الطاقة التي تم توليدها كافية لتشغيل 10 هواتف نقالة كما تمثل ضعف كمية الطاقة اللازمة لتشغيل اجهزة كمبيوتر من تلك المستخدمة في العالم النامي.

 وقال، وفقا لوكالة الأنباء الكويتية، إن ذلك الجهاز يمكن استخدامه لتوليد الطاقة لدي اجهزة القلب والاجهزة المساعدة للركبتين التي تحتاج بطاريات لتشغيلها وكذا معدات الجنود او متسلقي الجبال.

وفي نفس السياق، استطاع علماء في جامعة بنسلفانيا الأمريكية تطوير جهاز خاص يحول الطاقة الميكانيكية المتولدة أثناء عملية المشي إلى كهرباء.

 وأوضح الباحثون أن هذا الجهاز الذي أطلق عليه اسم "حقيبة الحمل المعلق الظهري" يولد طاقة كهربائية تصل إلى حوالي 7.4 واط وهي كمية تكفي لتشغيل عدد من الأجهزة الإلكترونية المحمولة في آن واحد.

وفسر العلماء الأمر بأن البطاريات تبقى ثقيلة الوزن على الرغم من فعاليتها، لذا يحتاج الباحثون الميدانيون إلى حمل الكثير من البطاريات الاحتياطية لتشغيل أجهزتهم وهو ما يسبب الثقل وانعدام المساحة الفارغة. أما الجهاز الجديد فيساعد في توفير الطاقة فورا دون الحاجة إلى أوزان ثقيلة ولا دفع تكاليف إضافية.

وأشار الباحثون إلى أن هذا الجهاز يعتمد على حقيبة أو علبة ذات إطار قاس تماما كتلك التي يستخدمها المسافرون والمتجولون في أي مكان، ولكن بدلا من ارتباطها القوي بالإطار يتدلى الكيس الحامل للثقل من الإطار بواسطة زنبركات عمودية وهذه الحركة لمحتويات الحقيبة هي التي توفر الطاقة الميكانيكية الضرورية لتشغيل مولد صغير موضوع في ذلك الإطار.

هرباء بنكهة القدرة الميكانيكية
نجح المخترع سعيد مليح رئيس فرع جمعية المخترعين بالسويداء في استخدام القدرة الميكانيكية الرابعة كاحدى بدائل الطاقة الصديقة للبيئة لتوليد طاقة قدرها 1400 حصان عبر اختراعه آلة ميكانيكية تعمل بتحريك النواس الثقلى ومنع تخامد النواس بواسطة دائرة هيدروليكية من ضمن الآلة.

وأشار المخترع مليح إلى أنه يستفاد من هذا الاختراع الذى تم تسجيله فى وزارة الاقتصاد بتوليد الطاقة الكهربائية لاستخدامها فى حفر الآبار وتشغيل مصانع الغزل والنسيج ومطاحن الحبوب أو تركيبها فى المعامل والمصانع فى القرى والريف والمدن.

وآوضح مليح أن الجديد فى هذا الاختراع هو أسلوب منع تخامد النواس عبر استخدام الهيدورليك وربط الكتلة بتأثير خارجى بواسطة ذراع يحركه ويعمل بتحريك نواس ثقلى كتلته 5 اطنان معلقة بمطال تسمح لها بالتحريك بزاوية محددة ويأخذ أوامره من مضخة هيدروليكية رئيسية تشغلها القدرة العظمى بالنواس أو ربط الكتلة بذراع يحركها محرك ديزل مع علبة السرعة والاستفادة من القدرة الكافية فى كتلة النواس وتحويل حركتها الانسيابية إلى حركة دورانية منتظمة.

 كهرباء من خلايا شمسية
أشار العالم اليمنى مروان ذمرين إلى إمكانية استخدام الخلايا الشمسية لإنتاج الكهرباء مباشرة من ضوء الشمس، وذلك من خلال بحث قدمه أمام مؤتمر علمي في مدينة ميلانو الإيطالية .

وأوضح الدكتور ذمرين وهو زميل أبحاث ما بعد الدكتوراه لجمعية اليابان لتعزيز العلوم أن ذلك ممكن من خلال جهاز الكتروني من ألواح خلايا شمسية يستخدم المواد شبه الموصلة لتوليد الكهرباء مباشرة من الضوء.

وقال الدكتور ذمرين فى بحثه، إن المواد أشباه الموصلات تعتبر مواد رئيسية في صناعة الخلايا الشمسية مثل رقائق السيلكون النوع F مشيرا إلى أن أبحاثه تنطوي على ما يسمى برقائق السليكون من نوع N متعددة البلورات وهى مادة رئيسية في تصنيع مواد الترانزستورات والدوائر المتكاملة بما في ذلك إمكانية تحويل الخلايا الشمسية عالية الكفاءة باستخدام السليكون كمادة وسيطة وثابتة تحت ضوء الشمس.

تجدر الإشارة إلى أن الطلب على مادة السليكون قد ارتفع مؤخرا بسبب استخدامها في صناعة الخلايا الشمسية والأجهزة الالكترونية مثل ذاكرات الكمبيوتر والمعالجات والرقائق والدوائر المتكاملة وأدى ذلك إلى تضاعف أسعار السليكون.

الحرارة بدلا من الكهرباء
وتمكن فريق من العلماء المبتكرين في ألمانيا من تطوير نموزج من ثلاجة المستقبل التي ستعمل بالحرارة بدلا من الكهرباء الأكثر تكلفة.

وأوضح مجموعة من العلماء الشباب الذين يعملون مع مركز فيسنبوش جلادبيك للاختراعات بالتعاون مع جامعة العلوم التطبيقية في جلسنكرشن أن هذا البحث يمكن أن يكون جم الفائدة للبلاد الحارة التي تعتبر الثلاجات واجهزة التكييف فيها أمرا حيويا.

ويقول الدكتور راينر براون الاستاذ بالمركز: "إذا ذهبت خلف الثلاجة فانك تلاحظ أن الجهاز الذي يبرد طعامك يصدر حرارة وأنه ساخن إلي حد لا يمكنك لمسه فإذا كان الامر كذلك لماذا لا تتنج الحرارة البرودة؟.. إن الجميع يمكنهم أن ينتجو الحرارة عن طريق التبريد ولكننا في المركز الوحيدون الذين ننتج البرودة من الحرارة".

وقد طور العلماء الألمان نموذجا أوليا سوف يستخدم قريبا في محطة تخزين بارد في المغرب باستخدام هذه الطريقة ومن المنشآت الريادية في جلادبيك استخدام الحرارة الصادرة عن توربين يعمل بالغاز في تكييف قاعة محاضرات.