باحثون يبتكرون نباتات صناعية تعمل على تنقية الهواء الداخلي وتوليد الكهرباء
في المتوسط، يقضي بعض الشعوب حوالي 90% من وقتهم داخل المنزل، والهواء الذي نتنفسه في العمل أو المدرسة أو المنزل يؤثر على صحتنا ورفاهيتنا بشكل عام.
ومع ذلك، فإن معظم أنظمة تنقية الهواء باهظة الثمن ومرهقة وتتطلب التنظيف المتكرر أو استبدال الفلتر لتعمل بمستويات مثالية.
يقوم الأستاذ في جامعة بينجهامبتون سوكهيون “شون” تشوي وطالبة الدكتوراه مريم رضائي بإعادة استخدام أبحاثهما حول البطاريات الحيوية التي تعمل بالبكتيريا – القابلة للاستهلاك وغيرها – في فكرة جديدة للنباتات الاصطناعية التي يمكنها التغذية على ثاني أكسيد الكربون، وإطلاق الأكسجين وحتى توليد القليل من الطاقة.
وقد قاموا بتلخيص نتائجهم في ورقة بحثية نُشرت مؤخرًا في مجلة Advanced Sustainable Systems .
نباتات صناعية تعمل على تنقية الهواء الداخليقال تشوي، عضو هيئة التدريس في قسم الهندسة الكهربائية والحاسوب في كلية توماس جيه واتسون للهندسة والعلوم التطبيقية: “بعد أن مررنا بـكوفيد-19 بشكل خاص، أصبحنا ندرك أهمية جودة الهواء الداخلي”، “يمكن للعديد من المصادر أن تولد مواد سامة للغاية، مثل مواد البناء والسجاد، نتنفس ونخرج الهواء، مما يؤدي إلى تراكم مستويات ثاني أكسيد الكربون، وهناك أيضًا مخاطر ناجمة عن الطهي والتسرب من الخارج.”
نباتات صناعية تعمل على تنقية الهواء الداخليخلايا شمسية بيولوجية وبكتيريا التمثيل الضوئي
وبستخدام خمس خلايا شمسية بيولوجية وبكتيريا التمثيل الضوئي لموجودة فيها، ابتكر تشوي ورضائي ورقة اصطناعية “للتسلية”، ثم أدركا أن المفهوم له آثار أوسع نطاقا.
فقاما ببناء أول نبات بخمس أوراق، ثم اختبرا معدلات احتجاز ثاني أكسيد الكربون وقدرته على توليد الأكسجين.
ورغم أن توليد الطاقة بما يقرب من 140 ميكروواط يعد ميزة ثانوية، فإن تشوي يأمل في تحسين التكنولوجيا لتحقيق إنتاج أدنى يتجاوز 1 ميلي واط.
كما يريد دمج نظام تخزين الطاقة، مثل بطاريات الليثيوم أيون أو المكثفات الفائقة.
وأضاف “أريد أن أكون قادرا على استخدام هذه الكهرباء لشحن الهاتف المحمول أو غيره من الاستخدامات العملية”.
نباتات صناعية تعمل على تنقية الهواء الداخليأنواع متعددة من البكتيريا
وقد تشمل الترقيات الأخرى استخدام أنواع متعددة من البكتيريا لضمان بقائها على المدى الطويل وتطوير طرق لتقليل الصيانة، مثل أنظمة توصيل المياه والمغذيات.
وقال تشوي “مع بعض التعديلات الدقيقة، يمكن أن تصبح هذه النباتات الاصطناعية جزءًا من كل منزل، ومن السهل رؤية فوائد هذه الفكرة”.
نباتات صناعية تعمل على تنقية الهواء الداخلي
