ذكرت صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست أن علماء صينيين ابتكروا مولدًا كهربائيًا يعتمد على عملية نتح النباتات لإنتاج الكهرباء. وتحديدًا، ابتكر فريق من الأساتذة، برئاسة السيد هو كاي تشانغ، رئيس فريق البحث في جامعة فوجيان للزراعة والغابات (الصين)، مولدًا كهربائيًا يعتمد على نتح أوراق اللوتس. هذا المنتج قادر على تزويد الأجهزة بالكهرباء وإنشاء شبكة كهربائية تُمكّن المصنع من العمل.

"لا تستكشف هذه الدراسة تأثير الطاقة الكهرومائية من خلال النتح من أوراق اللوتس فحسب، بل توفر أيضًا منظورًا جديدًا لتكنولوجيا الطاقة الخضراء التي يمكن تطبيقها على نطاق واسع في المستقبل"، كما شارك فريق البحث في مقال نُشر في مجلة Nature Water في 16 سبتمبر.

على الرغم من أن عملية النتح الطبيعية لأوراق النباتات تمتلك طاقة حرارية مائية كبيرة، إلا أنها لم تُستغل بشكل كافٍ. لذلك، قمنا بدور ريادي في تطوير نموذج أولي لمولد يعتمد على عملية نتح أوراق اللوتس (LTG)"، وفقًا لفريق البحث.

20240925184045465.jpg
يعتمد هيكل المولد على نتح أوراق اللوتس. مصدر الصورة: أوبزرفر نيوز

بناءً على ذلك، ابتكر فريق البحث مولدًا يعتمد على نتح أوراق اللوتس، وذلك بوضع قطب كهربائي شبكي من التيتانيوم كقطب موجب بالقرب من سطح الورقة، وقطب كهربائي إبرية من التيتانيوم كقطب سالب، مُدخل في الجذور. عند حدوث النتح، تنفتح الثغور (فتحات التنفس، وهي نوع مهم من الخلايا النباتية) وتعمل باتجاه تصاعدي، مما يُحدث فرق جهد بين القطبين.

وأوضح السيد شوونغ أن "النباتات تستمر في تبادل المياه مع البيئة من خلال النتح، وبالتالي فإن عملية إنتاج الكهرباء يمكن أن تتم طوال اليوم، وخاصة عندما يكون الطقس مشمسًا".

"صممنا سلسلة من التجارب للتحقق من القدرة على إنتاج الكهرباء وإجراء قياسات كهربائية في الموقع. وأظهرت نتائج التجارب أن توليد الكهرباء من خلال استغلال عملية نتح الأوراق الطازجة أمر ممكن تمامًا"، هذا ما صرح به البروفيسور شوونغ لصحيفة أوبزرفر نيوز .

طب الأسنان أنشأ مولد اللوتس.jpg
صورة توضيحية. مصدر الصورة: SCMP

وفقًا للورقة البحثية، يشير النتح إلى عملية انتقال الماء من الجذور إلى سطح النبات وتبخره عبر الأوراق أو الأزهار. ويقدر الباحثون أن إنتاج الكهرباء العالمي من خلال النتح من النباتات يبلغ 67.5 تيراوات ساعة سنويًا. ويمكن أن تصبح هذه التقنية قابلة للتطبيق على نطاق واسع ومجدية تجاريًا. ومن مزاياها أنها مستدامة وصديقة للبيئة ومنخفضة التكلفة.

بالمقارنة مع المولدات التقليدية، تتميز المولدات التي تعتمد على النتح النباتي بمعدات بسيطة ولا تتطلب مصادر مياه كبيرة. وأوضح البروفيسور شوونغ أنه يمكن استخدام هذا المولد أيضًا كمصدر طاقة للمناطق المتفرقة، مثل الحقول والمزارع، دون الحاجة إلى بنية تحتية ضخمة.

بالإضافة إلى ذلك، وجد فريق البحث أن درجة حرارة البيئة، ومعدل النتح، وفتحة الثغور، عوامل مواتية لإنتاج الطاقة. ويُعتبر معدل النتح هو الأكثر تأثيرًا، بينما يُقلل انخفاض الرطوبة من الطاقة.

وقال البروفيسور شوونغ إنه لتطبيق هذا المنتج على نطاق واسع، يحتاج فريق البحث إلى التغلب على العديد من التحديات مثل زيادة كفاءة توليد الطاقة من ورقة واحدة، وتحسين نظام جمع الطاقة وتخزينها، وتوسيع حالات التطبيق.

قال إن كمية الكهرباء المولدة من ورقة شجرة واحدة حاليًا ضئيلة جدًا. تُظهر الأبحاث أن ربط العديد من الأشجار والأوراق معًا يُمكن أن يُشكل شبكة توزيع واسعة لتوليد الطاقة. وأضاف السيد شوونغ: "في المستقبل، يُمكن تطبيق هذه التقنية على نطاق واسع في مجالات مثل إنترنت الطاقة والشبكات الذكية وأجهزة الاستشعار".

على الرغم من أن المولد الذي يعمل بنتح أوراق اللوتس لا يزال في مراحله الأولى من التطوير، إلا أن فريق البروفيسور شوونغ يواصل استكشاف طرق جديدة للترويج للمنتج. ولإثبات شعبية الجهاز، اضطر الفريق إلى اختباره على أنواع عديدة من النباتات، ووجد أن جميعها قادرة على إنتاج الكهرباء.

البروفيسور هو خاي شوونغ عالمٌ مُدرجٌ ضمن قائمة المواهب من المستوى C في مقاطعة فوجيان (الصين). يتمتع بخبرةٍ طويلةٍ في أبحاث التكنولوجيا الحيوية للأغشية الرقيقة الكهروكيميائية وتطبيقات أجهزة الاستشعار الزراعية .

خلال السنوات الخمس الماضية، نشر أكثر من 20 عملاً علمياً في مجلات مثل Science Advances وNano Energy وResearch وBiosensors & Bioelectronics وChinese Science مع حوالي 500 استشهاد ومؤشر H 12. حتى الآن، يمتلك 9 براءات اختراع.

الصين - في سن 63 عاما، قرر السيد فونج ترونج لام، العالم الرائد في مجال تكنولوجيا النانو في العالم، العودة إلى وطنه بعد ما يقرب من 30 عاما من العمل في الولايات المتحدة.