ابتكار نباتات اصطناعية لتنقية الهواء وتوليد الطاقة في جامعة بينغهامتون
ابتكر فريق من الباحثين في جامعة بينغهامتون في نيويورك تقنية جديدة تتمثل في إنشاء ورقة اصطناعية تستخدم خلايا شمسية بيولوجية وبكتيريا التمثيل الضوئي، وقد بدأ هذا المشروع كنوع من التسلية قبل أن يدرك الباحثون إمكانياته العملية وتطبيقاته المفيدة.
النبات التجريبي، الذي يتألف من خمس أوراق اصطناعية، أظهر قدرة مميزة على توليد الكهرباء والأكسجين، في حين أنه قادر أيضاً على إزالة مستوى عالٍ من ثاني أكسيد الكربون بكفاءة تفوق كفاءة النباتات الطبيعية. وأفاد العلماء في دراستهم بعنوان “النباتات الاصطناعية الزرقاء لالتقاط الكربون الداخلي واستخدامه” “أصبح استخدام الطرق التقليدية للتخفيف من ثاني أكسيد الكربون، مثل التهوية والترشيح، أقل فعالية مع ارتفاع مستويات ثاني أكسيد الكربون بسبب التغير المناخي. النباتات الاصطناعية الجديدة تعتمد على الضوء الداخلي لتحقيق عملية التمثيل الضوئي الفعالة”.
أظهرت الأبحاث أن هذه النباتات الاصطناعية قادرة على تقليل مستويات ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة بنسبة مذهلة تصل إلى 90%، حيث انخفضت النسبة من 5000 إلى 500 جزء في المليون، وهو تقليص كبير مقارنةً بالخفض الذي تحقق بـ 10% فقط عبر النباتات الطبيعية.
مثل النباتات الطبيعية، تحتاج هذه النباتات الاصطناعية إلى الماء والمغذيات لتعمل بكفاءة. ومن المحتمل أن تتضمن النسخ المستقبلية من هذه التقنية طرقاً لتقليل الصيانة عن طريق استخدام أنواع مختلفة من البكتيريا. يأمل العلماء في توسيع نطاق الاستخدامات وإنتاج فائدة أكبر للبيئة والمجتمع.
وفقاً للنتائج، عندما يتم توصيل هذه الأوراق الاصطناعية معاً داخل هيكل النبات، ينتج النظام كهرباء بجهد 2.7 فولت وقوة تصل إلى 140 ميكروواط، كافية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة. وعلق الأستاذ سيوخيون تشوي من قسم الهندسة الكهربائية والحاسوبية قائلاً “أطمح لاستخدام هذه الكهرباء لشحن الهاتف المحمول في المنازل، وقد يكون لهذه النباتات الاصطناعية دور هام في تحسين جودة الهواء وتوفير الطاقة المستدامة”.
نُشرت هذه الدراسة مؤخراً في المجلة العلمية Advanced Sustainable Systems، وتسجل هذه التقنية خطوة متقدمة نحو تحقيق بيئة أفضل داخل المنازل وتحسين جودة الحياة.
المصدر إندبندنت