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

اجتماع أميركي - صيني على هامش لقاء «آسيان» هذا الأسبوع في لاوس

الولايات المتحدة​ وزير الخارجية الأميركي أنتوني بلينكن يلتقي وزير الخارجية الصيني وانغ يي على هامش مؤتمر ميونيخ للأمن في 16 فبراير 2024 (رويترز)

اجتماع أميركي - صيني على هامش لقاء «آسيان» هذا الأسبوع في لاوس

يجتمع وزراء خارجية دول «آسيان» في لاوس هذا الأسبوع لبحث مسألتي بحر الصين الجنوبي المتنازع عليه والصراع ببورما فيما يتوقع لقاء بين وزيري خارجية الصين وأميركا.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد ولد صغير في قطار للأطفال أمام مركز تجاري في العاصمة الصينية بكين (أ.ب)

الصين توفر نحو 7 ملايين وظيفة حضرية جديدة

أعلنت الصين يوم الثلاثاء أن الاقتصاد وفر خلال النصف الأول من العام الحالي حوالي 6.98 مليون وظيفة جديدة في المناطق الحضرية.

«الشرق الأوسط» (بكين)
الولايات المتحدة​ جانب من تدريبات عسكرية صينية - روسية مشتركة بجنوب الصين في 14 يوليو (أ.ب)

قلق أميركي من التعاون الروسي - الصيني في القطب الشمالي

حذّرت وزارة الدفاع الأميركية من تعزيز التعاون بين روسيا والصين في القطب الشمالي؛ حيث ترتفع حدة المنافسة على الطرق البحرية والموارد على خلفية تغيّر المناخ.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
الاقتصاد تم توقيع العقود في العاصمة الصينية بكين خلال فعالية بحضور الدكتور سلطان الجابر وزير الصناعة والتكنولوجيا المتقدمة الإماراتي العضو المنتدب والرئيس التنفيذي لـ«أدنوك» ومجموعة شركاتها وعدد من المسؤولين الصينيين (الشرق الأوسط)

وحدة «أدنوك» للإمداد والخدمات تُرسي عقوداً لبناء ناقلات بـ1.9 مليار دولار

أعلنت «أدنوك للإمداد والخدمات بي إل سي» الإماراتية، أن شركة «إيه دبليو للملاحة» -مشروعها الاستراتيجي المشترك مع مجموعة «وانهوا» الصينية للصناعات الكيميائية-…

«الشرق الأوسط» (أبوظبي)
آسيا جنود يشاركون خلال اليوم الأول من تمرين هان كوانغ السنوي في تايتونغ بتايوان (رويترز)

تايوان تبدأ مناورات تحاكي صدّ هجوم صيني

بدأت تايوان مناوراتها الحربية السنوية هان كوانغ والتي تهدف، هذا العام، إلى أن تكون أقرب ما يمكن إلى القتال الفعلي.

«الشرق الأوسط» (تايبيه)

تحذير من بلوغ أنتركتيكا «نقطة تحول» مناخية جديدة

مساحة الجبل الجليدي «إيه 23 إيه» تبلغ نحو 4 آلاف كيلومتر مربع (رويترز)
مساحة الجبل الجليدي «إيه 23 إيه» تبلغ نحو 4 آلاف كيلومتر مربع (رويترز)
TT

تحذير من بلوغ أنتركتيكا «نقطة تحول» مناخية جديدة

مساحة الجبل الجليدي «إيه 23 إيه» تبلغ نحو 4 آلاف كيلومتر مربع (رويترز)
مساحة الجبل الجليدي «إيه 23 إيه» تبلغ نحو 4 آلاف كيلومتر مربع (رويترز)

خلص علماء إلى إمكان بلوغ «نقطة تحوّل» جديدة في أنتركتيكا، حيث تتجه القارة القطبية الجنوبية نحو «ذوبان غير منضبط» لصفائحها الجليدية، وفق دراسة نُشرت هذا اليوم الثلاثاء.

ويحدث الذوبان بسبب تسرب مياه المحيط الأكثر دفئاً بين الجليد والأرض التي تقع عليها.

نقطة التحول المناخية هي عتبة حرجة يعيد بعدها نظام ما تنظيم نفسه، غالباً بشكل مفاجئ و/أو بصورة لا رجعة فيها، ما يؤدي إلى سلسلة عواقب متتالية.

وتقع الصفائح الجليدية في القارة القطبية الجنوبية على قاعدة صخرية، وتمتد إلى ما وراء الساحل لتطفو على البحر.

وقد أظهرت دراسات سابقة أن مياه البحر، التي ترتفع درجة حرارتها نتيجة للاحترار المناخي الناجم عن الأنشطة البشرية، يمكن أن تتسلل إلى منطقة الالتقاء بين الأرض والبحر، وتتقدم تالياً تحت الجليد الأرضي، إلى داخل الأراضي أكثر من أي وقت مضى.

وتؤكد الدراسة التي نشرت نتائجها الثلاثاء مجلة «نيتشر جيوساينس» هذه الفرضية، وتقيسها من خلال نماذج بيانية: فمع ارتفاع درجة حرارة مياه البحر، يتسارع تسلل مياه البحر على مسافات قصيرة تصل إلى 100 متر حتى عشرات الكيلومترات، ما يؤدي إلى ذوبان الجليد عن طريق تسخينه من الأسفل، على ما يوضح معد الدراسة الرئيسي ألكسندر برادلي.

وحذرت الدراسة من أن هذا الأمر «قد يؤدي إلى بلوغ نقطة تحول، تدخل بعدها مياه المحيط بطريقة غير محدودة تحت الغطاء الجليدي، عبر عملية ذوبان غير منضبطة».

وقد يؤدي ذلك إلى ارتفاع مستوى سطح البحر، عندما يتجاوز الذوبان المتسارع تكوين الجليد الجديد في القارة، ما يهدد سكان المناطق الساحلية في جميع أنحاء العالم.

ومع ذلك، فإن النماذج التي استخدمها الباحثون في الهيئة الحكومية الدولية المعنية بتغير المناخ التابعة للأمم المتحدة لتوقع تأثير الاحترار المناخي على القارة القطبية الجنوبية لم تأخذ هذه الظاهرة في الاعتبار. كما أن هذه النماذج قللت بشكل منهجي من حجم فقدان الجليد المسجل حتى الآن، وفق الدراسة التي أشارت إلى الحاجة لتحديث هذه النماذج.

ولكن قبل كل شيء، فإن نتائج الدراسة «تسلط الضوء على الحاجة إلى اتخاذ إجراءات مناخية عاجلة لمنع بلوغ نقاط التحول هذه»، وفق برادلي، وهو باحث في هيئة المسح البريطانية لأنتركتيكا.

وفي مايو (أيار)، حطمت درجة حرارة محيطات الكوكب مرة أخرى، للشهر الرابع عشر على التوالي، رقماً قياسياً شهرياً جديداً، إذ بلغت في المعدل 20.93 درجة مئوية، بحسب شبكة كوبرنيكوس الأوروبية.

ويحذر برادلي من أن «كل عُشر درجة (من الاحترار) يجعلنا أقرب إلى هذا النوع من العمليات، ونقاط التحول هذه تقترب أكثر فأكثر».