Sorry, you need to enable JavaScript to visit this website.

مادة خارقة أسرع من الأشجار في تخزين غازات الدفيئة

وضع عدد من الباحثين تكهنات دقيقة تبين كيف تتجمع أعداد من الجزيئات من تلقاء نفسها لتشكيل هذه المادة المبتكرة بواسطة محاكاة حاسوبية

حتى عندما نتوقف عن إطلاق انبعاث ثاني أكسيد الكربون، ستبقى الحاجة كبيرة إلى معالجة الانبعاثات السابقة الموجودة أصلاً في البيئة (غيتي)

ملخص

"زراعة الأشجار وسيلة فاعلة جداً في امتصاص الكربون من الجو، بيد أنها تبقى شديدة البطء. بناء عليه، من الضروري الاستعانة بتدخل بشري، على غرار هذه الجزيئات التي ابتكرها الإنسان"

أشاد علماء باكتشاف "مدهش"، وفق توصيفهم، لنوع من المواد التي تحتوي على مسامات كثيرة أو فراغات [تجعلها سهلة الاختراق]، والقادرة على احتجاز وتخزين غاز ثاني أكسيد الكربون carbon dioxide (صيغته الجزيئية "سي أو 2") من الغلاف الجوي.

في البحث، الذي نشر في المجلة العلمية "نيتشر سينثيسيس" Nature Synthesis، أنشأ فريق بقيادة علماء في جامعة "هيريوت وات" في إدنبره في اسكتلندا جزيئات مجوفة أشبه بالقفص تتسم بكفاءات عالية على احتجاز وتخزين غازات الدفيئة المسببة للاحترار العالمي من قبيل ثاني أكسيد الكربون وسداسي فلوريد الكبريت sulphur hexafluoride (صيغته الجزيئية "أس أف 6").

ومعلوم أن سداسي فلوريد الكبريت أحد الغازات الأشد تأثيراً من ثاني أكسيد الكربون في ظاهرة الاحتباس الحراري، إضافة إلى أنه يبقى لآلاف السنين في الغلاف الجوي.

تحدث في هذا الشأن الدكتور مارك ليتل، الذي شارك في الإشراف على البحث فقال إننا إزاء "اكتشاف مدهش لأننا فعلاً بحاجة إلى مواد مسامية مبتكرة تسهم في حل أكبر التحديات التي يواجهها المجتمع".

"مثلاً، تزداد الأهمية التي تتسم بها عملية الاحتجاز المباشر لثاني أكسيد الكربون الموجود في الهواء، ذلك أنه حتى عندما نتوقف عن إطلاق انبعاث ثاني أكسيد الكربون، ستبقى الحاجة كبيرة إلى التقاط [معالجة] الانبعاثات السابقة الموجودة أصلاً في البيئة"، أضاف الدكتور ليتل.

وفي رأي الدكتور ليتل "زراعة الأشجار وسيلة فاعلة جداً في امتصاص الكربون من الجو، بيد أنها تبقى شديدة البطء. بناء عليه، من الضروري الاستعانة بتدخل بشري، على غرار هذه الجزيئات التي ابتكرها الإنسان، لالتقاط غازات الاحتباس الحراري من البيئة بكفاءة عالية وبسرعة أكبر".

واستخدم الباحثون عمليات محاكاة بالكمبيوتر كي يضعوا تكهنات دقيقة تبين كيف تتجمع أعداد من الجزيئات من تلقاء نفسها لتشكيل هذه المادة المسامية المبتكرة، علماً أنه في المستطاع، كما قال الدكتور ليتل، تحسين هذه الطريقة وتطويرها في المستقبل من طريق الاستعانة بالذكاء الاصطناعي.

كذلك قال الدكتور ليتل "إن الجمع بين الدراسات الحاسوبية [تشكيل نماذج رياضية وتقنيات باستخدام الحواسيب لتحليل وحل المسائل المعقدة العلمية] على شاكلة دراستنا من جهة، وتقنيات الذكاء الاصطناعي الجديدة من جهة أخرى، من شأنه أن يوفر قدراً غير مسبوق من المواد الجديدة التي نستخدمها في التغلب على التحديات المجتمعية الأكثر إلحاحاً، وتعتبر هذه الدراسة خطوة مهمة في هذا الاتجاه".

اقرأ المزيد

يحتوي هذا القسم على المقلات ذات صلة, الموضوعة في (Related Nodes field)

"إذا كنا قادرين على استخدام أدوات الذكاء الاصطناعي في وضع تلك التكهنات بشكل أسرع وأكثر دقة، ففي إمكاننا فعلاً تسريع عجلة اكتشافنا هذه الأنواع الجديدة من المواد المسامية من دون الاضطرار فعلاً إلى صنع أي منها في المختبر مسبقاً"، ذكر الدكتور ليتل.

ووصف الدكتور ليتل الدراسة بأنها "خطوة مهمة" نحو تطوير مواد أخرى، مضيفاً أنه في المستطاع أيضاً استخدام الجزيئات المعقدة لتنظيف الهواء من مركبات سامة تسمى المركبات العضوية المتطايرة، إضافة إلى الدور المهم الذي يمكن أن تضطلع به في العلوم الطبية.

وقال الدكتور ليتل، "ننظر إلى هذه الدراسة باعتبارها خطوة مهمة نحو إطلاق العنان لهذه الاستخدامات في المستقبل".

إلى جانب العلماء في جامعة "هيريوت وات"، شارك في الدراسة باحثون من جامعة "ليفربول"، وكلية "إمبريال كوليدج لندن"، وجامعة "ساوثهامبتون"، وجامعة "شرق الصين للعلوم والتكنولوجيا".

والجدير بالذكر أن المشروع تلقى التمويل المطلوب من "مجلس بحوث العلوم الهندسية والفيزيائية" و"صندوق ليفرهولم الاستئماني". كذلك حصل على الدعم من منشأة البحوث "دايموند لايت سورس"، وجامعة "ساوثهامبتون"، وبرنامج الاتحاد الأوروبي "هورايزن 2020"، إضافة إلى "الجمعية الملكية".

© The Independent

المزيد من علوم