معلومات

هذا الورق الحراري الجديد القائم على البكتيريا مستدام وقابل لإعادة التدوير

هذا الورق الحراري الجديد القائم على البكتيريا مستدام وقابل لإعادة التدوير

الكهرباء الحرارية هي عملية ثنائية الاتجاه رائعة تتكون من تحويل الفروق في درجات الحرارة إلى جهد كهربائي والعكس صحيح. على هذا النحو ، عمل العلماء لسنوات على إيجاد حلول ومواد كهروحرارية مثالية.

المواد القائمة على البكتيريا

الآن ، طور باحثون في معهد علوم المواد في برشلونة (ICMAB-CSIC) مفهومًا جديدًا للمواد الكهروحرارية المستدامة والقابلة لإعادة التدوير. الجهاز الجديد بسيط إلى حد ما ولكنه فعال للغاية ، ويستخدم بكتيريا يسهل الوصول إليها.

أوضح ماريانو كامبوي كويلز ، الباحث في هذه الدراسة: "بدلاً من صنع مادة للطاقة ، نقوم بزراعتها".

"البكتيريا المنتشرة في وسط استزراع مائي يحتوي على السكر والأنابيب النانوية الكربونية ، تنتج ألياف النانو سليلوز التي ينتهي بها الأمر بتكوين الجهاز ، حيث يتم دمج الأنابيب النانوية الكربونية."

في الأساس ، يتكون الجهاز المطور حديثًا من السليلوز الذي تنتجه البكتيريا محليًا في المختبر. كما تحتوي على بعض المواد النانوية الموصلة والتي تسمى الأنابيب النانوية الكربونية. النتيجة مثيرة للإعجاب.

أوضحت آنا لارومين ، الباحثة في هذه الدراسة: "نحصل على مادة مقاومة ميكانيكيًا ومرنة وقابلة للتشوه ، بفضل ألياف السليلوز ، وموصلية كهربائية عالية ، بفضل الأنابيب النانوية الكربونية".

اقتصاد دائري

لكن الأهم هو أن المادة لا تضر ببيئتنا. في الواقع ، اعتمد الباحثون على مفهوم الاقتصاد الدائري ، وهو نظام متجدد يتم فيه تقليل إهدار موارد المدخلات وتسرب الطاقة ، عندما قاموا بتصميم الجهاز.

أوضحت آنا رويج ، الباحثة في هذه الدراسة ، أن "الهدف هو الاقتراب من مفهوم الاقتصاد الدائري ، باستخدام مواد مستدامة غير سامة للبيئة ، والتي تستخدم بكميات صغيرة ، ويمكن إعادة تدويرها وإعادة استخدامها". الجهاز مصنوع من مواد مستدامة وقابلة لإعادة التدوير وذات قيمة مضافة عالية ".

والأفضل من ذلك ، أن المادة أكثر كفاءة من نظيراتها التقليدية المماثلة. وفقًا لرويغ ، تتمتع المادة باستقرار حراري أعلى ، مما يسمح لها بالوصول إلى درجات حرارة تبلغ 250 درجة مئوية.

لا يستخدم الجهاز أيضًا أي عناصر سامة بينما يمكن إعادة تدوير السليلوز بسهولة ويمكن استرداد الأنابيب النانوية الكربونية ، وهي أغلى أجزاء النظام ، وإعادة استخدامها.

بالإضافة إلى ذلك ، يمكن التحكم في سماكة المواد ولونها وشفافيتها ، مما يعني أنه يمكن استخدام الورق في جميع أنواع التطبيقات.

"في المستقبل القريب ، يمكن استخدامها كأجهزة يمكن ارتداؤها ، في التطبيقات الطبية أو الرياضية ، على سبيل المثال. وإذا كانت كفاءة الجهاز أكثر تحسينًا ، فقد تؤدي هذه المواد إلى عوازل حرارية ذكية أو إلى طاقة كهروضوئية هجينة أنظمة التوليد "أوضح كامبوي كويلز.

نشرت الدراسة في المجلةالطاقة وعلوم البيئة


شاهد الفيديو: smallest paper recycling machine in the world اصغر آلة لأعادة تصنيع نفايات الورق في العالم (ديسمبر 2021).