اكتشاف طريقة جديدة لتحويل الحرارة الى طاقة مفيدة

اخبار اليوم الصحيفة, اكتشاف طريقة جديدة اخبار اليوم الصحيفة, اكتشاف طريقة جديدة

اكتشف فريق دولي من جامعة ولاية اوهايو وجامعات ومؤسسات اخرى الية جديدة لالتقاط الحرارة من الوسط المحيط وتحويلها الى كهرباء، ويمكن ان يساهم هذا الاكتشاف -الذي اعلن عنه بتاريخ 13 سبتمبر/ايلول 2019 في دورية ساينس ادفانسز- في توليد طاقة مفيدة من الحرارة التي تنتج عن عوادم السيارات، وعمليات استكشاف الفضاء والعمليات الصناعية، وبهذا يمكن الاستفادة من الطاقة الحرارية المهدرة في كثير من الاحيان.
طاقة بارامغنون الكهربائية الحرارية
يعتمد هذا الاكتشاف على جزيئات صغيرة تسمى قطع “بارامغنون”، ولا تمتلك هذه المواد خواص مغناطيسية كاملة، الا انها تتميز بامتلاكها بعضا من التدفق المغناطيسي، وهنا تكمن اهمية هذه المادة في كونها تحتفظ بخاصية الدفق المغناطيسي، اذ انه عندما يتم تسخين المغناطيس فانه يفقد قوته المغناطيسية ويسمى عندها “باراماغنيت”.
وتخلق خاصية التدفق المغناطيسي -وهي ما يطلق عليها اسم “الدوران”- نوعا من الطاقة يطلق عليها اسم “طاقة جذب مغنون الكهربائية الحرارية”، وقد رسخ الاكتشاف الجديد هذه الطاقة لالتقاط الحرارة من الوسط المحيط كحرارة الغرفة مثلا، وهو الامر الذي لم يتم استغلاله من قبل.
الشك في فرضية تقليدية
لم تكن الموصلات الكهربائية الحرارية التقليدية التي اشتهرت على مدار العشرين عاما الماضية فعالة، كما انها غير قادرة على تقديم مستوى مقبول من الطاقة، مما ادى الى قصر استخدامها في مجالات محدودة للغاية.
وقد شكك فريق الباحثين في الفكرة التقليدية السائدة بشان عدم جدوى تسخين الـ”باراماغنيت”، وفي الظن ان عملية التسخين هذه لن تحدث اي فرق في خواص المادة.
واثبت الباحثون خطا تلك الفرضية، وتمكنوا من تطوير طريقة لتصميم اشباه موصلات قادرة على تحويل الحرارة الى كهرباء.
دور دفق الالكترونات
تعتبر المغناطيسات جزءا مهما في جمع الطاقة من الحرارة، فعندما يتم تسخين احد جوانب المغناطيس يحصل الجانب الاخر -وهو الجانب البارد- على مزيد من المغناطيسية، مما يؤدي الى توليد تدفق يدفع الالكترونات الموجودة في المغناطيس ويولد الكهرباء.
وقد وجد الباحثون ان جزيئات الـ”بارامغنون” تدفع الالكترونات بما يقدر فقط بجزء من البليون من جزء من المليون من الثانية، وتعتبر هذه الفترة طويلة بما فيه الكفاية لجعلها قادرة على جمع الطاقة وتوليدها.
تعاون دولي
يشار الى ان فريق البحث يضم مجموعة دولية من العلماء من ولاية اوهايو، وجامعة ولاية كارولينا الشمالية والاكاديمية الصينية للعلوم، وقد اجري البحث بالشراكة مع باحثين من مختبر اوك ريدج الوطني التابع لوزارة الطاقة الاميركية وبدعم من المؤسسة الوطنية للعلوم ومكتب القوات الجوية للبحوث العلمية ووزارة الطاقة الاميركية.اكتشاف طريقة جديدة لتحويل الحرارة الى طاقة مفيدة