مروحة تحاكي «جلد الدلفين» تعمل على خفض انبعاثات سفن الشحن

العلماء نظروا إلى الدلفين بوصفه نموذجاً لبناء مركبات مائية سريعة وقادرة على المناورة (رويترز)
العلماء نظروا إلى الدلفين بوصفه نموذجاً لبناء مركبات مائية سريعة وقادرة على المناورة (رويترز)
TT

مروحة تحاكي «جلد الدلفين» تعمل على خفض انبعاثات سفن الشحن

العلماء نظروا إلى الدلفين بوصفه نموذجاً لبناء مركبات مائية سريعة وقادرة على المناورة (رويترز)
العلماء نظروا إلى الدلفين بوصفه نموذجاً لبناء مركبات مائية سريعة وقادرة على المناورة (رويترز)

تحمل مروحة جديدة ابتكرها معهد نينغبو لتكنولوجيا وهندسة المواد (NIMTE) مطلية بمادة تحاكي جلد الدلفين، وعداً بالحد بشكل كبير من استهلاك الوقود والانبعاثات في سفن الشحن الكبيرة.

لأكثر من قرن من الزمان، نظر العلماء والمهندسون إلى الدلفين بوصفه نموذجاً لبناء مركبات مائية سريعة وقادرة على المناورة. بعد كل شيء، عندما يكون لديك حيوان يمكنه الانزلاق بسهولة عبر الماء والقفز في الهواء كما لو أنه لا يهتم بالوسط الذي يوجد فيه، فهو هدف جيد جداً للدراسة ومحاولة التقليد، وفقاً لموقع «نيو أتلاس».

المشكلة هي أن الدلفين لا ينبغي أن يكون قادراً على السباحة بهذه الطريقة. تعادل قوة الدلفين القوة الخاصة بعضلات الإنسان تقريباً، لذلك لا ينبغي أن يكون الحيوان قادراً على الوصول إلى السرعة التي يصل إليها. حتى الحرب العالمية الثانية، كانت هذه مفارقة مشهورة، تُعرف باسم «مفارقة غراي».

ثم بدأ المهندسون ملاحظة الأشياء. على سبيل المثال، إذا شاهدت الفقمات والدلافين تسبح معاً في البحر ليلاً وسط مواد فسفورية، فإن ذرات العوالق المضاءة تتحرك حول الفقمات في فوضى مضطربة، بينما تنزلق فوق الدلافين في خطوط مستقيمة. والسبب هو جلد الدلفين الرائع.

ببساطة، يتمتع جلد الدلفين ببنية مجهرية مرنة قادرة، مع إفرازات المخاط، على تغيير نفسها عندما يسبح الحيوان بسرعات مختلفة. عند السرعات العالية، يولد الجلد طبقة رقيقة جداً من الاضطراب. هذه الطبقة عديمة الاحتكاك تقريباً، مما يسمح للمياه المحيطة بالدلفين بالانزلاق ببساطة فيما يسمى التدفق الصفحي.

اليوم، يتم استخدام التدفق الصفحي في كل من المركبات المائية والطائرات كوسيلة لتقليل السحب وزيادة السرعة. الآن، تطبق NIMTE هذا المبدأ على مراوح السفن. يتم تطبيق «جلد الدلفين الإلكتروني» على مروحة تقليدية. يتكون الطلاء من مواد ديناميكية تشبه السائل وبنية مجهرية مرنة يتراوح حجمها بين 0.1 و0.2 ملم، وهذا يحسن كفاءة المروحة.

أجرت NIMTE اختبارات للمراوح الجلدية الإلكترونية على ناقلة خام كبيرة جداً (VLCC) تبلغ حمولتها 300 ألف طن.

في الرحلات التجريبية التي تزيد على 200 يوم وتغطي أكثر من 35 ألف ميل بحري، بين الموانئ الساحلية الصينية وموانئ الشرق الأوسط الرئيسية، حققت المراوح توفيراً بنسبة 2 في المائة في استهلاك الوقود لحاملة النفط الخام. ويقدر الباحثون أن وضع المادة الشبيهة بجلد الدلفين فوق المروحة سيكلف 20 ألف دولار أميركي، وهو ما سيحقق وفورات في التكاليف تزيد على 140 ألف دولار سنوياً مع خفض انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من 900 طن.


مقالات ذات صلة

تقرير: الاتحاد الأوروبي يدرس فرض عقوبات على شركات صينية تدعم روسيا

أوروبا الرئيس الروسي فلاديمير بوتين مع نظيره الصيني شي جينبينغ (رويترز)

تقرير: الاتحاد الأوروبي يدرس فرض عقوبات على شركات صينية تدعم روسيا

كشف تقرير صحافي أن الاتحاد الأوروبي يدرس فرض عقوبات على عدة شركات صينية يُزعم أنها ساعدت شركات روسية في تطوير طائرات مسيرة هجومية تم استخدامها ضد أوكرانيا.

«الشرق الأوسط» (بروكسل )
العالم القراصنة قاموا بعمليات استطلاع وفحص محدودة لمواقع إلكترونية متعددة مرتبطة بالانتخابات الأميركية (أرشيفية - رويترز)

مسؤول: قراصنة إلكترونيون صينيون يستعدون لصدام مع أميركا

قال مسؤول كبير في مجال الأمن الإلكتروني في الولايات المتحدة إن قراصنة إلكترونيين صينيين يتخذون مواطئ قدم في بنية تحتية خاصة بشبكات حيوية أميركية.

الولايات المتحدة​ حاكم ولاية تكساس غريغ أبوت يتحدث خلال فعالية (رويترز-أرشيفية)

حاكم تكساس الأميركية يأمر أجهزة الولاية بوقف الاستثمار في الصين

أمر حاكم ولاية تكساس الأميركية الذي ينتمي إلى الحزب الجمهوري غريغ أبوت، الأجهزة المعنية بوقف استثمار أموال الولاية في الصين، وبيع هذه الاستثمارات في أقرب فرصة.

«الشرق الأوسط» (أوستن (تكساس))
شؤون إقليمية مدخل المحكمة الجنائية الدولية في لاهاي في 3 مارس 2011 (رويترز)

الصين تدعو «الجنائية الدولية» لاتخاذ موقف «موضوعي» بشأن مذكرة توقيف نتنياهو

دعت الصين، اليوم (الجمعة)، المحكمة الجنائية الدولية إلى الحفاظ على «موقف موضوعي وعادل» بعدما أصدرت مذكرة توقيف في حق رئيس الوزراء الإسرائيلي، بنيامين نتنياهو.

«الشرق الأوسط» (بكين)
أوروبا لين جيان المتحدث باسم وزارة الخارجية الصينية (موقع الخارجية الصينية)

الصين تدعو إلى «الهدوء» بعد توسيع بوتين إمكانية استخدام الأسلحة النووية

دعت الصين، الأربعاء، إلى «الهدوء» و«ضبط النفس»، غداة إصدار الرئيس الروسي فلاديمير بوتين مرسوماً يوسع إمكانية استخدام الأسلحة النووية.

«الشرق الأوسط» (بكين)

ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية يُهدد خطط المناخ

ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية (أرشيفية - رويترز)
ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية (أرشيفية - رويترز)
TT

ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية يُهدد خطط المناخ

ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية (أرشيفية - رويترز)
ارتفاع مستويات الميثان من الأراضي الرطبة الاستوائية (أرشيفية - رويترز)

أظهرت أوراق بحثية أن الأراضي الرطبة الاستوائية حول العالم بات ينبعث منها كميات من غاز الميثان أكثر من أي وقت مضى، وهو ما يُثير القلق من أن أهداف المناخ العالمية أصبحت بعيدة المنال، وفق «رويترز».

وتحتوي الأراضي الرطبة على كميات هائلة من الكربون في صورة مواد نباتية ميتة، تتحلل ببطء من خلال الميكروبات الموجودة في التربة.

ويؤدي ارتفاع درجات الحرارة إلى تسريع هذه العملية، ما يزيد من التفاعلات الحيوية التي ينتج عنها غاز الميثان. كما تؤدي الأمطار الغزيرة إلى حدوث فيضانات، ما يتسبب في زيادة رقعة الأراضي الرطبة.

وكان العلماء يتوقعون منذ فترة طويلة زيادة انبعاثات غاز الميثان من الأراضي الرطبة، مع ارتفاع درجات الحرارة، ولكن من عام 2020 إلى 2022 أظهرت عينات مأخوذة من الهواء وجود تركيزات أعلى من غاز الميثان في الغلاف الجوي.

وتشير 4 دراسات نُشرت في الأشهر القليلة الماضية إلى أن الأراضي الرطبة الاستوائية هي السبب الأكثر ترجيحاً في ارتفاع مستويات الميثان، إذ أسهمت المناطق الاستوائية في ارتفاع مستويات ذلك الغاز بأكثر من 7 ملايين طن خلال السنوات القليلة الماضية.

وقال روب جاكسون، أستاذ البيئة بجامعة ستانفورد، الذي يرأس المجموعة التي تنشر الميزانية العالمية للميثان: «تركيزات الميثان لا ترتفع فحسب، بل ارتفعت في السنوات الخمس الماضية أسرع من أي وقت مضى».

وأعلنت بعض الدول عن خطط طموح لخفض غاز الميثان. وقالت الصين العام الماضي إنها ستسعى جاهدة للحد من حرق الانبعاثات من آبار النفط والغاز.

ووضعت إدارة الرئيس الأميركي جو بايدن اللمسات الأخيرة على لائحة جديدة الأسبوع الماضي، سيلتزم بموجبها منتجو النفط والغاز في الولايات المتحدة بدفع رسوم على بعض انبعاثات الميثان، لكن من المرجح إلغاء هذه اللائحة في عهد الرئيس المنتخب دونالد ترمب.

وقالت وزيرة البيئة في جمهورية الكونغو الديمقراطية، إيف بازيبا لـ«رويترز»، على هامش قمة الأمم المتحدة المعنية بالمناخ (كوب 29)، إن بلادها تعمل على تقييم انبعاثات غاز الميثان من غابات المستنقعات والأراضي الرطبة في حوض الكونغو.

وجاء في تقرير ميزانية الميثان لعام 2024 أن الكونغو هي أكبر مصدر لانبعاثات الميثان في المناطق الاستوائية.