من خلال استعارة مخططات الطبيعة لعملية التمثيل الضوئي، وجد مهندسون زراعيون وسيلة لامتصاص وتخزين الطاقة المتجددة على نطاق واسع ومنخفضة التكلفة من الشمس بكفاءة مع عزل غاز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي لاستخدامه لاحقًا كوقود.

قام “بوز بارستو”؛ الأستاذ المساعد في الهندسة البيولوجية والبيئية في كلية الزراعة وعلوم الحياة، والمرشح  للحصول على درجة الدكتوراه، بتجميع الحلول النظرية والنماذج التي تحسب الكفاءة في الميكروبات، والتي يمكن أن تستوعب الكهرباء وتخزن غاز ثاني أكسيد الكربون على الأقل خمس مرات أكثر. بكفاءة من التمثيل الضوئي، وهي العملية التي تحول من خلالها النباتات ضوء الشمس إلى طاقة كيميائية.

قال “بارستو”: “قريبًا سنعيش في عالم به وفرة من الكهرباء المتجددة. لكن من أجل جلب الطاقة الوفيرة إلى الشبكة، سنحتاج إلى تخزين طاقة بسعة أكبر بآلاف المرات مما لدينا اليوم”.

وتدمج تقنيات الإنتاج الميكروبي علم الأحياء والإلكترونيات؛ بحيث يمكن تحويل الطاقة التي يتم جمعها من الرياح والشمس والمياه إلى كهرباء متجددة في شكل بوليمرات لتخزين الطاقة (ميكروبات هندسية). لحل مشكلة التخزين، يمكن استخدام هذه الميكروبات عند الطلب أو لإنشاء وقود نقل منخفض الكربون.

وأضاف “بارستو”: “نحتاج إلى التفكير في كيفية تخزين الطاقة للأيام الممطرة أو عندما لا تهب الرياح. كما أن تقنية البطارية أو خلايا الوقود يمكن أن تشغل مساحة كبيرة. لذلك نحن بحاجة إلى حلول حول كيفية تخزين هذه الكمية الكبيرة من الطاقة بطريقة رخيصة ونظيفة.”

وتابع “بارستو”:”تعمل الميكروبات كخلية وقود مجهرية فعالة، لهذا السبب نقدم خريطة الطريق هذه لأفضل الطرق لاستغلال هذه الإمكانات. المزيد من البحث ضروري لتحديد أفضل الميكروبات للوظيفة؛ حيث إن كل شيء يأتي إلى الكفاءة في نهاية اليوم”.

وقد اقترح الباحثون في الورقة البحثية الاستفادة من التركيب الكهربائي الميكروبي؛ حيث يتم تغذية الإلكترونات الواردة مباشرة إلى ميكروب مُعدّل هندسيًا، والذي من شأنه تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى جزيئات غير كربونية.

وذكرت “أليكسا شميتز”؛ باحثة ما بعد الدكتوراه، وهي عضو في مختبر “بارستو”: “إن الميكروبات المهندسة تخزن الطاقة وتمتص ثاني أكسيد الكربون. يمكن تحويل غاز ثاني أكسيد الكربون إلى وقود هيدروكربوني، مما يؤدي إلى تحييد دورة الكربون بشكل فعال، مما ينتج عنه صافي انبعاثات الكربون”.

وأوضحت “شميتز”: “في حين أن الوقود الهيدروكربوني لن يكون سالبًا للكربون، فإن حياد الكربون لا يزال جيدًا جدًا في هذه الحالة. وبالنسبة إلى الكثير من الآلات أو في مجال الطيران، قد لا يزال المجتمع بحاجة إلى وقود هيدروكربوني منخفض الكثافة لهذا القطاع”.

وقالت ” شميتز “: “إن هذا السيناريو أفضل بكثير من التوسع في الكربون. نحن نريد أن نكون قادرين على إنتاج وقود منخفض الكربون دون التنقيب عن النفط أو إخراج الغاز من الأرض، ثم إطلاق الكربون في الغلاف الجوي”.

اقرأ أيضًا:

“Megapark”.. أكبر مجمع للطاقة المتجددة في العالم

الكاتب : Sara Tarek
الموقع :www.tech-mag.net
نشر الخبر اول مرة بتاريخ : 2021-01-01 14:00:28

رابط الخبر
ادارة الموقع لا تتبنى وجهة نظر الكاتب او الخبر المنشور بل يقع على عاتق الناشر الاصلي