الرئيسية / علوم طبيعية / كيمياء / توليد الكهرباء من الطماطم الفاسدة

توليد الكهرباء من الطماطم الفاسدة

توليد الكهرباء من الطماطم الفاسدة

في مدينة سان دييغو (SAN DIEGO)، قام فريق من العلماء باكتشاف مصدر غير عادي للكهرباء، وهو من الطماطم الفاسدة التي لاتصلح للبيع عند بائع الخضروات والفاكهة. يشتمل هذا المشروع التجريبي خلايا وقود بيولوجية،تستخدم الطماطم الفاسدة التي تخلفت من الحصاد في ولاية فلوريدا.

قدَّم الباحثون عملهم في ذلك اليوم في الاجتماع الوطني ومعرض الجمعية الكيميائية الأمريكية (ACS) وهي أكبر جمعية علمية في العالم، و الذي ضمَّ أكثر من 12500 عرض من المواضيع العلمية.

قال ناميتا شريسا (Namita Shrestha)-وهو أحد العاملين بالمشروع-:«لقد وجدنا أنَّ الطماطم الفاسدة والتالفة التي تخلفت من الحصاد يمكن أن تكون مصدرًا قويًا للطاقة خاصةً عندما تستخدم في خلية بيولوجية أو كهروكيميائية».

شريسا (Namita Shrestha)طالب دراسات عليا في مختبر (فينكاتارامانا جادهامشيتي-VenkataramanaGadhamshetty)وهو أستاذ مساعد وحاصل على الدكتوراة من كلية ولاية داكوتا الجنوبية للمناجم والتكنولوجيا(the South Dakota School of Mines & Technology) وتم بمساعدة (أليك فوج-Alex Fogg)، وهو طالب فى تخصص الكيمياء في جامعة برينستون.

نَوَّه جدهامشيتي(Gadhamshetty) على أنَّ الطماطم هي المحصول الرئيسي في ولاية فلوريدا، وقد أكدَّ أن المشروع مهم للدولة لأنَّ فلوريدا تنتج 396000طنًا من الطماطم الفاسدة كل عام، ولكن يحتاج هذا إلى تعامل جيد.

بدأ جادهامشيتي في العمل على هذا المشروع عندما كان أستاذًا في جامعة ساحل خليج فلوريدا (Florida Gulf Coast)،وقد قال جادهامشيتي: «قد بدأ هذا المشروع قبل بضع سنوات عندما زارني أليكس في مختبري في فورت مايرز بفلوريدا، وقال أنَّه مُهتم بمشكلة الطماطم الفاسدة التي تُنتج كل عام، فأردنا أن نجد حلًا لمعالجة هذه النفايات التي عند إلقائها في صناديق القمامة يمكن أن تنتج غاز الميثان، وإذا تمَّ إلقاؤها في المسطحات المائية يمكن أن تسبب مشاكل في معالجة المياة»؛ لذلك فقد طوَّر الفريق خلية كهروكيميائية ميكروبية يمكنها استغلال الطماطم الفاسدة لتوليد التيار الكهربي، قال شريسا مفسرًا: «الخلايا الكهروكيميائية الميكروبية تَستخدم البيكتريا لتكسير وأكسدة المواد العضوية داخل الطماطم الفاسدة».

عملية الأكسدة الناجمة عن تفاعل البيكتريا مع الطماطم الفاسدة تطلق الإلكترونات التي يتم التقاطها وتوصيلها في خلايا الوقود وتصبح مصدرًا للكهرباء؛ وقد وجد الباحثون أنَّ صبغة الليكوبين الطبيعية الموجودة في الطماطم تعمل كوسيط ممتاز لتشجيع توليد الشحنات الكهربية من الفواكة التالفة.

بعض النتائج كانت متوقعة، نَوَّه جادهامشيتي قائلًا: «بعض التطبيقات التكنولوجية الحيوية النموذجية أعطت نتائج بشكل أفضل عند استخدام المواد الكيميائية النقية، مقارنةً بالنفايات، ومع ذلك فإنَّ الأداء الكهربي باستخدام الطماطم الفاسدة -النفايات- يعادل أو أفضل من استخدام مواد كيميائية نقية، ويمكن لهذه الفضلات أن تكون مصدرًا غنيًا للوسيط الأصلي للأكسدة والكربون وكذلك الإلكترونات».

في الوقت الحالي، معدل إنتاج الطاقة من خلال جهازهم قليل جدًا، حيث أنَّ 10 مللي جرام من النفايات يمكن أن تنتج 0.3 واط من الكهرباء؛ ولكن الباحثون أشاروا إلى أنَّه مع الوصول إلى النطاق المتوقع ومع المزيد من البحث، فإنَّ إنتاج الكهرباء سيزداد عن طريق بعض الأوامر المُقدَّرة.

طبقًا لحسابات شريسا -نظريًا- هناك ما يكفي من الطماطم الفاسدة التي تنتج سنويًا في ولاية فلوريدا لسد حاجة مدينة ديزني من الكهرباء لمدة 90 يوم، وذلك باستخدام خلايا الوقود البيولوجية.

قال جادهامشيتي: «مطلبنا البحثي في هذا الوقت هو دراسة الآليات الأساسية لنقل الإلكترون، والتفاعل بين الطماطم الفاسدة والميكروبات»، إنَّهم يخططون لتحسين الخلية عن طريق تحديد أي من أجزائها سواء القطب، أو بيكتريا إنتاج الكهرباء، أو الشريحة البيولوجية، أو الأسلاك تقاوم تدفق الكهرباء، ثم فيما بعد سيقومون باستبدال هذه الأجزاء.

 

ترجمة: Amira Esmail

مراجعة علمية: Esraa Adel

مراجعة لُغَويَّة: Omnea Abd El-Aleem

نشر وتحرير: Mehmed Shaalan

المصدر: http://sc.egyres.com/lUKye

 

عن أميرة إسماعيل

Amira Esmail El-Hamaky .. Chemical engineer .. New Damietta City
x

‎قد يُعجبك أيضاً

كيمياء المتفجرات

عزيزي القاريء، وجب علينا تنبيهك قبل التوغل في الاطلاع على المكتوب، توخ ...