خرسانة... مخزّنة للطاقة

تؤمن احتياجات المنازل منها

خرسانة... مخزّنة للطاقة
TT

خرسانة... مخزّنة للطاقة

خرسانة... مخزّنة للطاقة

طوّر مهندسو «معهد ماساتشوستس للتقنية» تقنية جديدة لتخزين الطاقة، وهي نوع جديد من الخرسانة يعتمد على مادتين قديمتين: الإسمنت الذي يُستخدم منذ آلاف السنين، وأسود الكربون؛ المسحوق أسود اللون الذي استُخدم حبراً للمخطوطات منذ مئات السنين.

يتمتّع أسود الكربون بخاصية توصيل الكهرباء، واكتشف الباحثون أنّ مزجه مع الإسمنت والمياه بطريقة معيّنة يحوّله إلى شبكة متشعّبة وطويلة من «أسلاك» الكربون مع اشتداد صلابة الإسمنت. وتحوّل هذه العملية المادّة إلى «مكثّف فائق»؛ أي إلى جهاز يخزّن الشحنة الكهربائية.

ويقول فرنز جوزيف أولم، أستاذ الهندسة المدنية في «معهد ماساتشوستس للتقنية» وأحد الباحثين المشاركين في الدراسة: «فجأةً؛ أصبحت لدينا مادّة ليست فقط قادرة على حمل الأوزان، بل تستطيع تخزين الطاقة أيضاً».

وعلى عكس البطارية التي تعمل عبر تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهربائية، لا يفقد المكثّف الفائق متانته أو قدرته على الاحتفاظ بالشحنة مع الوقت. وعلاوةً على ذلك، لا يحتاج المكثّف الفائق إلى مواد مكلفة ومثيرة للأسئلة الأخلاقية مثل مواد الكوبالت والليثيوم اللذين يُستخدمان في بطاريات الأيون ليثيوم.

حلول بيئية

ويعدّ الباحثون أنّ انخفاض تكلفة أسود الكربون سيؤدّي إلى انخفاض تكلفة صناعة الخرسانة، فضلاً عن أنّه قد يكون حلاً لواحدٍ من أبرز التحديات التي تعوق توسيع نطاق استخدام الموارد المتجدّدة. ففي ظلّ عدم التوفّر الدائم للطاقتين الشمسية والهوائية، فلا بدّ من التسريع ببناء مخازن طاقة أقلّ تكلفة للاستغناء عن الوقود الأحفوري.

يستطيع أساسٌ - متّصل بواسطة أسلاك تمتدّ إلى السطح - مصنوع من المادّة الجديدة في أحد المنازل، تخزين طاقة شمسية موازية للطاقة التي يستهلكها المنزل خلال يومٍ واحد. كما يمكن استخدام مثل هذه الأساسات في منشآت الطاقة الهوائية لبناء قواعد التوربينات الهوائية، وفي الطرقات لشحن السيارات الكهربائية في أثناء سيرها.

ووجد الباحثون في دراستهم الجديدة أيضاً أنّه يمكن تصميم مكثّفات الطاقة للشحن البطيء في حالات المنازل، وللتحرير السريع في حالات شواحن العربات الكهربائية.

بعد اختبار نسخة صغيرة من المادّة في المختبر، يخطّط الفريق اليوم لتوسيع حجم عمله، حيث أشار أولم إلى أنّ النموذج التجريبي الأوّل من هذه الخرسانة قد يكون جاهزاً في غضون 18 شهراً.

* «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

رئيس «مصدر» الإماراتية: قدرات الطاقة المتجددة تتضاعف والسعودية أكبر سوق بالمنطقة

الاقتصاد أحد مشروعات الطاقة الشمسية لشركة «مصدر» (الشرق الأوسط)

رئيس «مصدر» الإماراتية: قدرات الطاقة المتجددة تتضاعف والسعودية أكبر سوق بالمنطقة

كشف محمد الرمحي، الرئيس التنفيذي لشركة «مصدر»، أن رؤيتهم واستراتيجيتهم لتنويع مزيج الطاقة من أجل مستقبل مستدام، كانتا الدافع الرئيس لدخولهم إلى السوق السعودية.

مساعد الزياني (أبوظبي)
الاقتصاد مفاعل «EPR» النووي من الجيل الثالث في فلامانفيل (أ.ف.ب)

فرنسا تضيف أول مفاعل نووي إلى شبكة الكهرباء منذ 25 عاماً

قالت شركة الكهرباء الفرنسية المملوكة للدولة إن فرنسا ربطت مفاعل «فلامانفيل 3» النووي بشبكتها صباح السبت في أول إضافة لشبكة الطاقة النووية في البلاد منذ 25 عاما.

«الشرق الأوسط» (باريس)
الاقتصاد شوكت ميرضيائيف رئيس أوزبكستان ومحمد أبو نيان رئيس «أكوا باور» في صورة جماعية مع ممثلي الجهات المشاركة (الشرق الأوسط)

«أكوا باور» السعودية تدشن 3 مشروعات للطاقة المتجددة في أوزبكستان

دشّن الرئيس شوكت ميرضيائيف رئيس أوزبكستان، وبمشاركة وزير الطاقة السعودي الأمير عبد العزيز بن سلمان بن عبد العزيز، 3 مشروعات للطاقة المتجددة في أوزبكستان.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد وزير الطاقة السعودي الأمير عبد العزيز بن سلمان بن عبد العزيز (وزارة الطاقة)

وزير الطاقة: 11 مليون عداد ذكي لتعزيز كفاءة استهلاك الكهرباء في السعودية

قال وزير الطاقة السعودي الأمير عبد العزيز بن سلمان، إن المنظومة عملت على تحقيق تحول رقمي واسع في القطاع، حيث تم تركيب11 مليون عداد ذكي منذ عام 2021.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
الاقتصاد جاء حديث نائب وزير الخارجية الأذربيجاني على هامش مشاركته في «كوب 16» الذي اختتم أعماله مؤخراً بالرياض (الشرق الأوسط)

تعاون استراتيجي سعودي أذربيجاني لتعزيز الاقتصاد والطاقة المتجددة

أكدت أذربيجان أهمية تطوير شراكتها الاستراتيجية مع السعودية بمختلف المجالات، خاصة في الجوانب الاقتصادية والتجارية والطاقة المتجددة

فتح الرحمن يوسف (الرياض)

جينات سرطان الثدي... تهدّد صحة الرجال

جينات سرطان الثدي... تهدّد صحة الرجال
TT

جينات سرطان الثدي... تهدّد صحة الرجال

جينات سرطان الثدي... تهدّد صحة الرجال

عندما اكتشفت ماري كلير كينغ، أول جين على صلة بسرطان الثدي الوراثي عام 1990، تعيّن عليها اختيار اسم له. وبالفعل، استقرت على أربعة حروف «بي آر سي إيه» (BRCA)، وهو الاسم الذي حمل ثلاثة معانٍ مميزة. وجاء اختيار هذا الاسم تكريماً لجامعة «كاليفورنيا» ببيركلي؛ حيث كانت تعمل كينغ آنذاك. الأهم من ذلك، حمل الاسم إشارة إلى بول باروكا، الطبيب الفرنسي الذي عاش في القرن الـ19، والذي أقرّت أبحاثه وجود صلة بين التاريخ الصحي العائلي والإصابة بسرطان الثدي. كما حمل الاسم الجديد اختصاراً لمرض سرطان الثدي «breast cancer».

جينات سرطان الثدي

في غضون سنوات قليلة من اكتشاف كينغ «BRCA1»، جرى اكتشاف جين آخر «BRCA2». واليوم، نال هذان الجينان شهرة ربما تفوق أي جين آخر، وتعزّزت صورتهما عبر أبحاث كشفت عن تأثيرات هائلة لهما على خطر الإصابة بالسرطان. وأعقب ذلك إطلاق حملات توعية بخصوص الجينين.

وفي مقال رأي نشرته صحيفة «نيويورك تايمز» عام 2013، كشفت الممثلة أنجلينا جولي خضوعها لعملية استئصال الثديين الوقائية، بسبب طفرة جين «BRCA» لديها، مما دفع الكثير من النساء إلى إجراء اختبارات حمض نووي.

وبالفعل، أصبح جينا «BRCA» على صلة وثيقة بالثديين، بقدر ما أصبحت الشرائط الوردية رمزاً دولياً لسرطان الثدي. ومع تحفيز المزيد من النساء نحو محاولة اكتشاف ما إذا كان لديهن طفرات «BRCA»، ساعد ذلك بدرجة هائلة في تقليص مخاطر الإصابة بسرطان الثدي الوراثي.

طفرات سرطانية

ومع ذلك، على مدار العقود الثلاثة منذ اكتشاف الجينين، تعلّم العلماء كذلك أن طفرات «BRCA» يمكن أن تسبّب الإصابة بالسرطان في المبايض والبنكرياس والبروستاتا. وفي الآونة الأخيرة، جرى الربط بين هذه الطفرات وظهور السرطان بأجزاء أخرى من الجسم، مثل: المريء، والمعدة، والجلد.

وتشير تقديرات إلى أن ما يصل إلى 60 في المائة من الرجال الذين لديهم تغيرات في جين «BRCA2»، يُصابون بسرطان البروستاتا. ومع ذلك، نجد أن الرجال أقل وعياً عن النساء بفكرة أن طفرات جين «BRCA» يمكن أن تؤثر فيهم.

وفي حديث دار بيني وبين كولين بريتشارد، بروفسور الطب المخبري وعلم الأمراض بجامعة «واشنطن»، قال: «إنها مشكلة تتعلّق بالصورة العامة»، مشيراً إلى أن الرجال الذين لديهم تاريخ عائلي من الإصابة بسرطان الثدي، ربما لا يدركون أن من الضروري خضوعهم للفحص. كما يفتقر الأطباء إلى الوعي اللازم بخصوص الرجال الذين يجب أن يخضعوا للفحص، وطبيعة الخطوات التي يجب اتخاذها عند اكتشاف طفرة.

واليوم، يعمل بريتشارد وباحثون آخرون على إعادة تسمية جين «BRCA»، والمتلازمة المرتبطة به، بهدف دفع المزيد من الرجال إلى إجراء الاختبار اللازم.

في العادة، تنتج جينات «BRCA» بروتينات تساعد في إصلاح الحمض النووي التالف في جميع أنحاء الجسم. ويجري تشخيص معظم الأشخاص الذين يحملون طفرات تضعف وظيفة الجين، بمتلازمة سرطان الثدي والمبيض الوراثي. (يعني وجود عرض سرطان الثدي والمبيض الوراثي، أن الشخص معرّض لخطر متزايد للإصابة بالسرطان، وليس أنه مصاب بالفعل بالمرض).

واللافت أنه لا يوجد رابط وراثي معروف فيما يتعلّق بمعظم حالات سرطان الثدي، ومع ذلك فإن أكثر من 60 في المائة من النساء المصابات بطفرة ضارة في «BRCA1» أو «BRCA2»، يتعرّضن للإصابة بسرطان الثدي، مقارنة بنحو 13 في المائة من السكان الإناث على نطاق أوسع.

سرطانا البروستاتا والبنكرياس

وبطبيعة الحال، يمكن أن يُصاب الرجال بسرطان الثدي كذلك، لكن يبقى ها الأمر نادر الحدوث، حتى بين حاملي طفرة «BRCA».

يُذكر أنه لم تتضح بعد الأهمية الكاملة للرابط بين طفرات «BRCA» وسرطاني البنكرياس والبروستاتا حتى وقت قريب فقط. ربما العقد الماضي، حسبما أفاد بريتشارد. وتبعاً للدراسات القائمة، ثمة تنوّع كبير في المخاطر المحددة الناجمة عن هذه الطفرات المتعلقة بالرجال. ومع ذلك، يبقى أمر واحد شديد الوضوح: الرجال الذين يحملون طفرات «BRCA» ليسوا أكثر عرضة للإصابة بسرطان البروستاتا فحسب، بل يواجهون كذلك خطر الإصابة بصور أكثر عدوانية من المرض.

وبحسب الإحصاءات، فإن نحو واحد من كل 400 شخص يحمل طفرة ضارة في «BRCA1» أو «BRCA2»، ونصفهم من الرجال. ومع ذلك، تبقى النساء أكثر احتمالاً بكثير لأن يتعرّضن لوجود طفرة؛ بمعدل يصل إلى 10 أضعاف، حسب إحدى الدراسات.

وتكشف الإحصاءات عن أن نصف الأميركيين فقط يخضعون لفحص جسدي سنوياً، ولا يدرك الأطباء دوماً ضرورة أن يوصوا بأن يخضع الرجال لاختبار «BRCA». ويبلّغ الكثير من الرجال الذين لا يخوضون اختبار طفرة «BRCA» عن إجرائهم الاختبار ذاته لبناتهم، وأظهرت دراسات أنهم يميلون إلى الشعور بالارتباك تجاه مخاطر إصابتهم بالسرطان أنفسهم. وبفضل حملات التوعية بخصوص جين «BRCA»، أقبلت الكثير من النساء على إجراء الاختبار. على سبيل المثال، في غضون الأسبوعين التاليين لظهور مقال أنجلينا جولي الذي انتشر على نطاق واسع، رصد الباحثون ارتفاعاً بنسبة 65% في معدلات إجراء اختبار «BRCA». وفي هذه الحالة، قد يخضع عدد من الأشخاص للاختبار أكثر من اللازم. ومع ذلك، فإنه بوجه عام، ساعد ارتفاع فحوصات السرطان والتدخلات الجراحية الاختيارية في تقليل معدلات الوفيات بسبب سرطان الثدي والمبيض.

التوعية بالمخاطر

ويمكن أن يؤدي نشر الوعي حول ارتباط الجينات بأنواع أخرى من السرطان إلى الأمر نفسه بين الرجال. وسعياً لتحقيق هذه الغاية، عبّر بريتشارد في تعليق له نشرته دورية «نيتشر» عام 2019، عن اعتقاده ضرورة إعادة تسمية سرطان الثدي والمبيض الوراثي «متلازمة كينغ»، تيمناً بماري كلير كينغ.

*«ذي أتلانتيك أونلاين»

- خدمات «تريبيون ميديا».