Page 49

‫�ص���ورة �أخ���رى داخ���ل جزيئات املي���اه العذبة‬ ‫؛ �إنه���ا الطاق���ة الكامنة ؛ ثم تهط���ل الأمطار‬ ‫فت�سق���ط املياه العذب���ة لت�ش���كل الأنهار و هي‬ ‫ال تزال حتم���ل نف�س الطاقة الكامنة بداخلها‬ ‫حت���ى يح���دث حترر لتل���ك الطاق���ة املخزونة‬ ‫عن���د التقاء املياه العذبة باملي���اه املاحلة عند‬ ‫امل�صب‪ ،‬فلماذا تتحرر الطاقة حينها؟‬ ‫يف الكيمي���اء م���ن املع���روف �أن �أوزان‬ ‫املع���ادالت الكيميائية تظ���ل ثابتة قبل حدوث‬ ‫التفاع���ل الكيميائ���ي و بع���د ح���دوث التفاعل‬ ‫الكيميائ���ي‪ ،‬ويف الفيزياء نف�س العرف ميكن‬ ‫تطبيقه �أي�ض���اً‪ ،‬ف�إذا كنا نحتاج لطاقة كبرية‬ ‫لرتكيز ملوحة البحر عن طريق حترير املياه‬ ‫العذب���ة من���ه ‪ ،‬ف�إن نف����س كمي���ة الطاقة يتم‬ ‫حتريره���ا �إذا ما قمنا بتخفيف ملوحة البحر‬ ‫عن���د �إختالط املياه العذبة باملاحلة‪ ..‬معادلة‬ ‫ب�سيطة لكنها متزن���ة و متوازنة متاماً‪� ،‬ألي�س‬ ‫كذلك؟‬ ‫تلك هي نظري���ة وجود الطاق���ة الكامنة‪..‬‬ ‫فهل ميكن �إثبات وجودها عملياً؟‬ ‫�إ�ستخراج الطاقة الكامنة‬ ‫يف هولن���دا و حتديد ًا داخل �إحدى �شركات‬ ‫الو�ساط���ة العلمي���ة و التي تدع���ى " وات�س�س"‬ ‫هناك �أبحاث ًا تجُ رى ح���ول �إ�ستخراج الطاقة‬ ‫الكامن���ة الت���ي يت���م حتريرها عن���د م�صبات‬ ‫الأنه���ار بوا�سطة �إ�ستخ���دام تقنيات متقدمة‬ ‫يف �صناع���ة �أغ�شي���ة ف�صل كيميائي���ة خا�صة‬ ‫‪ ،‬فكيف تعمل تل���ك الأغ�شية على �إ�ستخال�ص‬ ‫الطاقة؟‬ ‫مبدئي��� ًا نفه���م �أن���ه م���ن املنطق���ي �أال يتم‬ ‫التق���اء املي���اه العذب���ة م���ع املي���اه امللحة كيال‬ ‫يح���دث تخفيف امللوحة و تتح���رر على �إثرها‬ ‫الطاق���ة الكامن���ة ‪ ،‬ل���ذا ينبغي وج���ود غ�شاء‬ ‫فا�ص���ل ‪ ،‬بحي���ث يت���م م���ن خ�ل�ال الأغ�شية‬ ‫كذل���ك �إ�ستخال����ص الطاقة الكامن���ة بحيث‬ ‫تعمل كمولد للكهرباء ‪ ،‬كانت هذه هي الفكرة‬ ‫الرئي�سي���ة التي بد�أ عليها العم���ل يف امل�شروع‬ ‫البحث���ي ع���ام ‪2005‬م و املتوق���ع ا�ستمراره‬ ‫حت���ى عام ‪ 2015‬م حتى يكون على �إنتاجية‬ ‫عالية ‪.‬‬ ‫الطاقة الكامنة الكهربائية‬

‫بحيث �إنه كلم���ا �ضاق الوعاء احلامل له كلما‬ ‫ارتفع املاء بداخله �إىل الأعلى يف عك�س اجتاه‬ ‫اجلاذبي���ة الأر�ضي���ة و ه���ذا م���ا ي�ساعد على‬ ‫�إمت���ام الدورة الدموي���ة يف �أج�سامنا بنجاح ؛‬ ‫لكن ذلك الطري���ق يحتاج �إىل طاقة لت�سيريه‬ ‫مبا ي�ؤكد امتالك املاء لطاقة كامنة‪.‬‬ ‫املاء يف الطبيعة‬ ‫مي���ر امل���اء �ش�أنه ك�ش����أن مكون���ات الطبيعة‬ ‫بدورة مكتمل���ة تتيح له الع���ودة من جديد يف‬ ‫كل وقت بكل ال�صور املتاحة له‪ ،‬و مير خاللها‬ ‫بال�صور الثالث للم���ادة متاما كما در�سنا يف‬ ‫العلوم ونحن �صغار‪ ،‬فاملاء ميكن له �أن ي�صبح‬ ‫عل���ى احلالة اجلام���دة �أو ال�صلبة " الثلج" ‪،‬‬ ‫�أو ي�صبح على احلالة ال�سائلة " املاء اجلاري‬ ‫" �أو ي�صبح على احلالة الغازية " بخار املاء"‬ ‫لك���ن تركيب���ه الكيميائي يظ���ل ثابتا يف جميع‬ ‫الأح���وال ‪ ،‬و يف دورة حي���اة امل���اء يف الطبيعة‬ ‫يتحول املاء من احللة ال�سائلة " يف املحيطات‬ ‫و البح���ار و امل�سطحات املائي���ة " �إىل احلالة‬ ‫الغازية " بخار م���اء" بفعل طاقة ال�شم�س –‬ ‫التي تعد امل�صدر الأ�سا�سي لكل �صور الطاقة‬ ‫املختلف���ة عل���ى �سط���ح الأر����ض‪ -‬ث���م حتمله‬ ‫ال�سحب �إىل طبقات اجلو العليا حيث تنخف�ض‬ ‫درجات احل���رارة �إىل درجات منا�سبة ت�سمح‬ ‫لتل���ك احلال���ة الغازي���ة بالكثافة م���ن جديد‬ ‫لتتحول �إىل احلال���ة ال�سائلة على هيئة املطر‬ ‫املت�ساق���ط ‪� ،‬أو �إذا كان احل���رارة منخف�ض���ة‬ ‫ج���د ًا ميكن للمطر �أن ي�صب���ح ثلجا " احلالة‬ ‫ال�صلب���ة للماء"‪ ،‬كما نرى الثلوج ترتاكم فوق‬ ‫اجلب���ال العالية �أو عن���د القطبني حيث تكون‬ ‫درجات احلرارة يف �أدنى معدالتها‪.‬‬ ‫طاقة كامنة‬ ‫كن���ا قد ذكرنا �سابق ًا �أن املاء يعمل كمذيب‬ ‫عامل���ي ‪ ،‬و لع���ل ذلك يبدو وا�ضح��� ًا يف ارتفاع‬ ‫ن�سبة ملوحة مي���اه البحار و املحيطات نتيجة‬ ‫تل���ك اخلا�صية ‪ ،‬لذلك ميك���ن ف�صل الأمالح‬ ‫م���ن املياه عن طريق الت�سخني ‪ ،‬وهو ما ميكن‬ ‫ترجمته بلغة الطاقة �إذا قلنا �أن علينا �إعطاء‬ ‫طاق���ة للمياه املاحل���ة حتى يت���م ف�صلها عن‬ ‫الأمالح الذائبة فت�صبح املياه عذبة ‪.‬‬ ‫�إال ان الطاق���ة الت���ي تعطيه���ا ال�شم����س‬ ‫للمحيط���ات وامل�سطحات املائي���ة كفيلة �أي�ضا‬ ‫‪Electric potential energy‬‬ ‫بتحوي���ل املياه العذبة �إىل �ص���ورة غازية ‪� ،‬أي املهم �أن الغ�شاء املطور م�صنوع من لدائن‬ ‫�أن كمي���ة الطاق���ة كب�ي�رة ج���دا ‪ ،‬و لأننا نعلم خا�ص���ة ت�ستطي���ع ف�ص���ل الأيون���ات املوجب���ة‬ ‫�أن الطاق���ة التفن���ى فالب���د �أنها تتح���ول �إىل للأم�ل�اح ع���ن الأيون���ات ال�سالبة له���ا �أي�ضاً‪،‬‬

‫وكما هو معروف ف�إن �أكرب مكون ملحي للمياه‬ ‫يف املحيطات و البحار هو كلوريد ال�صوديوم‬ ‫و بذل���ك يت���م ف�ص���ل ذرات الكل���ور ال�سالب���ة‬ ‫ع���ن ذرات ال�صودي���وم املوجبة ع�ب�ر الغ�شاء‬ ‫الفا�صل بني املياه العذبة و املاحلة مما ي�ؤدي‬ ‫�إىل حدوث تدفق م�ستمر يف االيونات خمتلفة‬ ‫ال�شحن���ات الكهربي���ة ‪ ،‬و يتولد عن ذلك فرق‬ ‫جه���د كهرب���ي �أي " كهرب���اء" و ه���ي �ص���ورة‬ ‫�أخرى من �صور الطاقة‪.‬‬ ‫و بذلك يكون العلماء قد جنحوا يف حتويل‬ ‫الطاق���ة الكامن���ة يف املي���اه �إىل طاقة كهربية‬ ‫ميك���ن �إ�ستخدامه���ا يف احلي���اة دون �أن يكون‬ ‫لها �أي���ة �أ�ضرار بيئية �سيئ���ة ‪ ،‬و يقدر العلماء‬ ‫امل�شاركون يف ه���ذا امل�ش���روع البحثي الن�سب‬ ‫املتوقع���ة م���ن �إنتاجية الطاقة به���ذه ال�صورة‬ ‫يف مراحله���ا الأوىل بنح���و يت�س���اوى مع ن�سب‬ ‫�إنتاجي���ة �س���د يرتفع م�ساف���ة ‪ 200‬مرت عن‬ ‫�سط���ح الأر����ض ‪ ،‬الأمر ال���ذي يع���ده العلماء‬ ‫مب�شر ًا للغاية ‪.‬‬ ‫طاقة للم�ستقبل‪ ....‬الطاقة الزرقاء‬

‫�أتوقع ان يقوم العلماء يف امل�ستقبل بالبحث‬ ‫عن م�ص���ادر غ�ي�ر تقليدي���ة للح�ص���ول على‬ ‫الطاقة ب�إ�ستخ���دام تقنيات خمتلفة و حديثة‬ ‫مث���ل تل���ك التقني���ة الت���ي اعتم���دوا عليها يف‬ ‫ت�صنيع �أغ�شية اختياري���ة النفاذية للح�صول‬ ‫على الطاقة الكامنة م���ن املياه و التي �أحيانا‬ ‫ًم���ا تع���رف ب�إ�س���م " الطاقة الزرق���اء " فلقد‬ ‫اعتمدوا على تقنية التخفيف الكهربي املعكو�س‬ ‫‪Reverse Electro –dialysis‬‬ ‫�إ�ضافة �إىل تقنيات �صناعة اللدائن املتطورة‬ ‫" و هي املادة التي دخلت يف �صناعة الأغ�شية‬ ‫" ‪ ،‬ث���م مت الدم���ج ب�ي�ن التقنيت�ي�ن يف تقنية‬ ‫�أ�شمل و �أحدث ت�سمى التقنيات املعتمدة على‬ ‫الأغ�شية �أو " ‪membrane –based‬‬ ‫‪ ، “ techniques‬ولي�س من العجيب �أن‬ ‫نرى يف امل�ستقب���ل طاقة من الرتبة �أو الرمال‬ ‫فكل م���ا حولنا ميكن ت�صنيفه على �إنه حاوية‬ ‫م�ستقل���ة بذاتها لتخزين الطاقة و علينا نحن‬ ‫الب�شر معرفة �أن�س���ب الطرق للح�صول عليها‬ ‫وا�ستخال�صها من �أماكن تخزينها‪.‬‬ ‫‪49‬‬

تكنولوجيا الإتصالات وتكنولوجيا المعلومات - 108  

تكنولوجيا الإتصالات والمعلومات مجلة شهرية متخصصة تصدر عن وزارة الإتصالات وتقنية المعلومات اليمنية يرأس تحريرها: يحيى محمد المطري. ملف العدد...

Advertisement