مطار جديد في فلورنسا... يحتضن كروم العنب

تصميم يعكس معالم «الروح الإيطالية»

مطار جديد في فلورنسا... يحتضن كروم العنب
TT

مطار جديد في فلورنسا... يحتضن كروم العنب

مطار جديد في فلورنسا... يحتضن كروم العنب

من بعيد، لن يستطيع الناظر التمييز بين المدرج الدولي الجديد في مطار فلورنسا والأراضي المحيطة به؛ لأنّه سيُغطّى بكروم العنب بمساحة 19 أكرة (الأكرة 4047 متراً مربعاً)، يديره خبير محلّي يُشرف على إنتاج عصير العنب في الموقع.

تصميم من «الروح الإيطالية»

من المتوقع أن يبدأ بناء المطار الجديد الذي يبعد بضع كيلومترات فقط عن وسط مدينة فلورنسا، هذا العام، على أن تنتهي المرحلة الأولى منه في عام 2026. ويستقرّ مركز المطار، المصمم على شكل ساحة مستوحاة من الروح الإيطالية، تحت سقفٍ منحدرٍ أخضر. وهنا، يواجه الواصلون والمغادرون بعضهم بعضاً، ما سيقلّل احتمال الارتباك خلال التحرّك في المكان. يضمّ السقف أيضاً «مناور» (كوّات لنفاذ الضوء) كبيرة الحجم تتداخل مع 38 صفّاً من أشجار العنب الحيّة، لتسمح بدخول الضوء الطبيعي إلى الساحة، وتكشف عن المنظر الأخضر الطبيعي الذي يغطّي المبنى.

تعود فكرة المطار الجديد لشركة «رافاييل فينيولي أركيتكتس» في نيويورك التي تولّت تصميم مشاريع بارزة كمنتدى طوكيو الدولي، ومتحف كليفلاند للفنّ، ومطار كاراسكو. بدأ المهندس رافاييل العمل على المدرج الدولي لمطار فلورنسا عام 2014، وأمضى نحو 10 سنوات في دراسة الموقع، وتصوّر التصميم قبل تقديمه في مارس (آذار) 2023. واليوم، يبدأ المشروع بقيادة ابنه وشريكه رومان فينيولي.

يقول رومان إنّ «والدي شعر باندفاع هائل لتقديم شيء للمدينة التي أنجبت برونليسكي ومايكل أنجلو وغيرهما. هذا المشروع جعله يعمل بجدّ لتقديم عمل سيصبح مَعلماً في المدينة».

وإلى جانب الفنّانين الإيطاليين، استوحى رومان ووالده تصميمهما من محطّات القطار المميزة لاستكمال رؤيتهما، ومنها محطّة «بين» في نيويورك التي أصبحت «رمزاً للمدينة»؛ هذا الأمر الذي يسعيان لتحقيقه في مطار فلورنسا، بحرصهما على تقديم تصميم يعكس تاريخ المدينة.

مناظر الكروم

وقد أفضت جلسات الشحذ الذهني الأولى إلى اعتماد كرم العنب رمزاً نهائياً للمنطقة التوسكانية. ولأنّ المناظر الطبيعية المحيطة بفلورنسا تتشكّل بمعظمها من كروم العنب، كان لا بدّ من العمل على تذويب المطار بمحيطه. سيتمركز كرم العنب المنتج في الجانب الشرقي من منحدر السقف، أي بالقرب من الطابق الأرضي، وبعيداً جداً عن ممرّات تحليق الطائرات. ولدواعي السلامة –ولحماية النباتات من الملوّثات– سيتألّف قسم السقف الغربي الذي يعلو المدرج، من نباتات غير مثمرة. وأخيراً، سيُصار إلى تصنيع النبيذ وتخزينه في غرف مخصصة تحت السقف.

أما الطبقة العازلة التي ستشكّلها أشجار العنب المزروعة فوق السقف، فستساهم في تعزيز استدامة المطار من خلال الحفاظ على استقرار درجات حرارته الطبيعية. ففي أشهر الشتاء، ستساعد التربة السميكة في الحفاظ على الدفء داخل المطار، بينما يساهم التبريد التبخيري الناتج عن الزراعة في تخفيف حرارة الصيف. بدورها، ستساهم المناور في تقليل الحاجة للأضواء الصناعية، على أن يُصار إلى توليد الطاقة الكهربائية الإضافية «قدر الإمكان» من ألواحٍ شمسية مصنوعة محلياً.

عناصر الاستدامة

ويعتبر رومان أنّ «الاستدامة يجب أن تكون عاملاً مهماً جداً في تصميم أي مبنى. هكذا نقارب التصميم المعماري، من منظور المسؤولية الأخلاقية التي تقع على عاتق المهندس المعماري الذي يجب أن يضع في اعتباره جميع استراتيجيات الاستدامة لتنفيذ التصميم، ومن ثمّ البناء».

تأتي أخبار التصميم المميّز في مطار فلورنسا بعد تدشين عددٍ من المطارات المبتكرة حول العالم، كمطار شانغي في سنغافورة الذي يضمّ حديقة فراشات وحمّام سباحة على السقف؛ ومطار كيمبيغودا الدولي في الهند الذي يحتضن مجموعة من الحدائق الخصبة؛ ومطار بورتلاند الجديد المزمع افتتاحه في مايو (أيار) المقبل، والذي جرى بناؤه باستخدام الأخشاب المحليّة.

ويختم رومان قائلاً: «أعتقد أنّه يوجد اتجاه عالمي نحو الاعتراف بأنّ المطارات هي وجهات بحدّ ذاتها، وأرى مطار فلورنسا في قلب هذا الاتجاه».

* مجلّة «فاست كومباني»- خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

الهجوم الإيراني يتسبب في أكبر اضطراب لرحلات الطيران منذ 11 سبتمبر

العالم العربي تحية مائية لطائرة تتبع خطوط طيران إمبراير في مطار شانغي بسنغافورة (أ.ف.ب)

الهجوم الإيراني يتسبب في أكبر اضطراب لرحلات الطيران منذ 11 سبتمبر

واجهت شركات الطيران العالمية اضطرابات في الرحلات الجوية بعد الهجمات التي شنتها إيران على إسرائيل بصواريخ وطائرات مُسيّرة.

«الشرق الأوسط» (سنغافورة)
الاقتصاد طائرة تابعة لشركة «مصر للطيران» في الجو (أ.ف.ب)

تعطل شركات الطيران العربية الكبرى بعد هجوم إيراني على إسرائيل

أعلنت شركات الطيران الكبرى في أنحاء الشرق الأوسط عن إلغاء بعض رحلاتها واضطرت إلى تغيير مسار بعض الرحلات بعد إطلاق إيران طائرات مُسيَّرة وصواريخ على إسرائيل

«الشرق الأوسط» (القاهرة)
يوميات الشرق طائرة بوينغ 737-800 تابعة لشركة طيران «ساوث ويست» الأميركية (رويترز)

أزمة جديدة لـ«بوينغ»... سقوط غطاء محرك طائرة بعد إقلاعها

اضطرت طائرة بوينغ 737-800 تابعة لشركة طيران «ساوث ويست» الأميركية كانت متجهة إلى هيوستن إلى العودة إلى مطار دنفر الدولي بعد سقوط غطاء المحرك.

«الشرق الأوسط» (أوستن)
يوميات الشرق طائرة  تابعة لشركة «ساوث ويست» الأميركية تستعد للهبوط في شيكاغو (أ.ب)

أحدث مشكلة لـ«بوينغ»... حريق بالمحرك يلغي عملية إقلاع طائرة في تكساس

اضطرت طائرة «بوينغ 737» تابعة لشركة «ساوث ويست» الأميركية كانت متجهة من تكساس إلى لوس أنجليس إلى وقف إقلاعها الخميس، والعودة إلى المطار بعد اندلاع حريق بمحركها.

«الشرق الأوسط» (واشنطن)
المشرق العربي طائرة للخطوط الجوية السويسرية (صفحة الشركة على فيسبوك)

الخطوط السويسرية تغير مسار رحلة إلى بيروت بسبب «الوضع الأمني»

قطعت الخطوط الجوية السويسرية رحلة بين زيوريخ وبيروت ليل الخميس - الجمعة بعدما عدّ خبراؤها الوضع الأمني في لبنان «يصعب تقييمه».

«الشرق الأوسط» (زيوريخ)

الذكاء الاصطناعي يعزز قدرات الطائرات المسيّرة على مواجهة الكوارث

يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)
يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)
TT

الذكاء الاصطناعي يعزز قدرات الطائرات المسيّرة على مواجهة الكوارث

يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)
يمكن استخدام الطائرات بدون طيار لتقييم الأضرار بعد الكوارث (جامعة ميسوري)

عند تعرض المجتمع للكوارث مثل الفيضانات والحرائق والزلازل، تطلب الحكومات في كثير من الأحيان من الهيئات المحلية إجراء تقييم سريع للأضرار، للحصول على صورة عامة حول الأماكن الأكثر تضرراً أو التي يصعب الوصول إليها. وهنا تكمن أهمية استخدام الطائرات دون طيار «الدرونز» في استجابة الكوارث، حيث تمكن البشر من جمع البيانات والصور الجوية بسرعة، لتقديم تقارير مفصلة عن الأضرار، ما يُسهّل تحديد المناطق التي تحتاج إلى الدعم بشكل أكبر.

وقد أثبت استخدام الطائرات دون طيار في تقييم الأضرار بعد الكوارث فاعليته في العديد من البلدان، حيث توفر هذه التكنولوجيا تقييماً دقيقاً للأضرار التي تلحق بالبنية التحتية والممتلكات بعد الكوارث الطبيعية.

الذكاء الاصطناعي يعزز قدرات الطائرات بدون طيار (جامعة ميسوري)

ومن المتوقع أن يصل حجم سوق الطائرات دون طيار العالمي إلى 35.28 مليار دولار أميركي عام 2024، مع معدل نمو سنوي مركب يبلغ 13.90 في المائة، وأن تتجاوز السوق حاجز الـ67.64 مليار دولار بحلول عام 2029، وفقاً لأحدث تقارير شركة أبحاث «موردور إنتليجنس».

توظيف الذكاء الاصطناعي

وحالياً، تتطلب قيادة الطائرات دون طيار يدوياً مستوى عالياً من الوعي المكاني والزماني لتفادي العوائق في المحيط، مثل المباني والأشجار والجبال والجسور واللافتات. لكن التطورات التكنولوجية مثل الذكاء الاصطناعي قد تجعل الطائرات دون طيار أكثر استقلالية وتنوعاً. ويعكف باحثون من جامعة ميسوري الأميركية على مشروع لتزويد الطائرات دون طيار بقدرات الملاحة البصرية المستقلة، مستفيدين من تقنيات الذكاء الاصطناعي، ما قد يغير طريقة عمل هذه الطائرات ويعزز قدراتها في مواجهة الكوارث الطبيعية.

ومن خلال مجموعة من أجهزة الاستشعار البصرية والخوارزميات التي تستند للذكاء الاصطناعي، يعكف الباحثون على تطوير برمجيات تسمح للطائرات دون طيار بالتحليق بمفردها، وإدراك بيئتها والتفاعل معها بشكل مستقل مع تحقيق أهداف أو غايات محددة، ويستمر المشروع لمدة عامين بدعم من مركز البحث والتطوير الهندسي التابع للجيش الأميركي.

يقول الدكتور كانابان بالانيابان أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الكومبيوتر بجامعة ميسوري، أحد القائمين على المشروع: «تواجه الطائرات دون طيار تحديات كبيرة عند الاستجابة للكوارث الطبيعية، خاصة في المواقف التي تنقطع فيها إشارات الملاحة عبر نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) أو تُفقد، ويحدث هذا غالباً بسبب العوائق مثل البنية التحتية المتضررة أو عوائق التضاريس أو التدخل البشري».

وأضاف لـ«الشرق الأوسط»: «دون نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، لن تتمكن الطائرات دون طيار من التنقل بفاعلية وقد تهبط ببساطة أينما كانت، ما يعيق قدرتها على المساعدة في السيناريوهات الحرجة. ومع ذلك، تقدم تقنية الذكاء الاصطناعي حلاً من خلال تمكين الطائرات دون طيار من قيادة نفسها بشكل مستقل باستخدام المعالم البصرية».

وأوضح أنه من خلال الاستفادة من أجهزة الاستشعار البصرية والخوارزميات المتقدمة المدعومة بالتعلم العميق والتعلم الآلي، يمكن للطائرات دون طيار إدراك بيئتها والتفاعل معها بشكل مستقل، والتغلب على القيود التي يفرضها فقدان إشارة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)، وتضمن هذه القدرة أن الطائرات دون طيار يمكنها الاستمرار في العمل بفاعلية حتى في الظروف الصعبة بعد الكوارث الطبيعية.

في السنوات الأخيرة، سمحت التطورات في تكنولوجيا الاستشعار البصري مثل الكشف عن الضوء ومداه، والتصوير الحراري، للطائرات دون طيار، بأداء مهام محدودة المستوى مثل اكتشاف الأشياء والتعرف البصري. لكن عند دمجها مع خوارزميات الفريق المدعومة بالتعلم العميق والتعلم الآلي، وهي مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي، يمكن للطائرات دون طيار أن تساعد في تطوير صور متقدمة ثلاثية الأبعاد أو رباعية الأبعاد لرسم الخرائط وتطبيقات المراقبة.

رسم خرائط المناطق المتضررة

ويشير بالانيابان إلى أن قدرات التصوير المتقدمة التي يسهلها الذكاء الاصطناعي تعزز بشكل كبير من فاعلية الطائرات دون طيار في رسم خرائط المناطق المتضررة من الكوارث ومراقبتها. ومع التقدم في تكنولوجيا الاستشعار البصري إلى جانب خوارزميات الذكاء الاصطناعي المتطورة، يمكن للطائرات دون طيار أداء مهام مثل اكتشاف الأشياء والتعرف البصري بدقة وكفاءة أكبر، وتتيح هذه القدرات للطائرات دون طيار إنشاء صور ثلاثية أو رباعية الأبعاد عالية الجودة للمناطق المتضررة من الكوارث، ما يوفر رؤى لا تقدر بثمن لتطبيقات رسم الخرائط والمراقبة.

ويضيف: «بعد عاصفة شديدة أو كارثة طبيعية، يمكن للطائرات دون طيار المجهزة بتقنية التصوير المتقدمة، على سبيل المثال، التقاط بيانات مفصلة عن الأضرار التي لحقت بالمباني والجسور وشبكات الطرق وغيرها من البنية التحتية. ويمكن بعد ذلك استخدام هذه البيانات لإنشاء عمليات إعادة بناء شاملة ثلاثية الأبعاد للمنطقة المتضررة، ما يسمح للمستجيبين الأوائل والمسؤولين الحكوميين بتقييم مدى الضرر بسرعة ودقة».

ونوه بأن استخدام الطائرات دون طيار لتقييم الأضرار، يسمح لأطقم الإغاثة بتحديد مناطق الدمار بسرعة وتحديد أولويات جهود الإنقاذ والتعافي. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للطائرات دون طيار المساعدة في إنشاء عمليات إعادة بناء تفصيلية ثلاثية الأبعاد للمناطق المتضررة من الكوارث، وتوفير معلومات قيمة للتخطيط الحضري، وإصلاح البنية التحتية، وتخصيص الموارد.

تقنيات متنوعة

يلعب الذكاء الاصطناعي دوراً محورياً في معالجة البيانات المرئية وبيانات الاستشعار الخاصة بالطائرات دون طيار، ما يسمح باتخاذ القرار في الوقت الفعلي.

وعبر معالجة الصور المتقدمة والشبكات العصبية، يمكن للطائرات دون طيار اكتشاف الأشياء وإجراء تتبع وتصنيف دقيق وتتبع الكائنات والتنقل بشكل مستقل. وتقوم الشبكات العصبية، وهي مجموعة فرعية من الذكاء الاصطناعي، بتحليل كميات هائلة من البيانات لتحديد الأنماط واتخاذ القرارات بشكل أسرع وأكثر دقة من البشر.

إضافة لذلك، فإن استخدام تقنية الرؤية الحاسوبية في الطائرات دون طيار يمكنها من مواجهة التحديات في مختلف الصناعات.

والرؤية الحاسوبية تقنية تستخدمها الذكاء الاصطناعي للتعرف تلقائياً على الصور ووصفها بدقة وكفاءة، استناداً لوصولها إلى حجم كبير من الصور وبيانات الفيديو التي يتم الحصول عليها أو إنشاؤها من الهواتف الذكية وكاميرات المرور وأنظمة الأمان والأجهزة الأخرى.

ومع القدرة على معالجة البيانات في الوقت الفعلي، واتخاذ القرارات المستقلة، والتطبيق متعدد الاستخدامات عبر القطاعات، يمكن أن تكون الطائرات دون طيار المجهزة بالذكاء الاصطناعي أداة أساسية للعديد من المهمات مثل البحث والإنقاذ والاستجابة للطوارئ والعمليات التجارية.


بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم

بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم
TT

بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم

بكتيريا في الفم ترتبط بنحو 50 % من سرطانات القولون والمستقيم

أفادت دراسة حديثة باكتشاف محوري يتعلق بسلالة محددة من البكتيريا الموجودة عادة في الفم، إذ تم التعرف على تلك البكتيريا على أنها قادرة على الانتقال إلى القناة الهضمية والازدهار داخل أورام سرطان القولون والمستقيم، ما يؤدي في النهاية إلى تطور السرطان، ويقود إلى نتائج أسوأ للمرضى بعد علاج السرطان.

بكتيريا الفم وسرطان القولون

يعد سرطان القولون والمستقيم السبب الرئيسي الثاني للوفيات المرتبطة بالسرطان لدى البالغين في الولايات المتحدة، وفقاً لجمعية السرطان الأميركية. وحسب التقديرات لعدد حالات سرطان القولون والمستقيم في الولايات المتحدة كانت هناك نحو 106590 حالة إصابة جديدة بسرطان القولون، منها 51 بالمائة لدى الرجال، و49 بالمائة لدى النساء، ونحو 46.220 حالة إصابة جديدة بسرطان المستقيم؛ 59 بالمائة لدى الرجال، و41 بالمائة لدى النساء لعام 2022.

ولأجل التحقيق في دور بكتيريا تسمى فيوزيبكتريم نيوكلياتم Fusobacterium nucleatum، وهي بكتيريا معروفة بإصابة الأورام، قام مؤلفا الدراسة بالإشراف بشكل مشترك بدراستها.

وهما سوزان بولمان الباحثة في ميكروبيوم السرطان وكريستوفر جونستون عالم الأحياء الدقيقة الجزيئية، وكلاهما من قسم الأحياء البشرية مركز فريد هاتشينسون للسرطان سياتل واشنطن الولايات المتحدة الأميركية. ونشرت الدراسة في مجلة «نتشر» Nature في 20 مارس (آذار) 2024.

وأجرى الفريق البحثي فحصاً لأورام سرطان القولون والمستقيم التي تمت إزالتها من 200 مريض مصاب بالسرطان، وكشفت التحاليل في نحو 50 بالمائة من الحالات وجود سلالة محددة من البكتيريا بنسبة كبيرة في أنسجة الورم مقارنة بالأنسجة السليمة.

واعتقد الباحثون في البداية أن البكتيريا الأولية في سرطانات القولون والمستقيم نشأت من نوع فرعي واحد. لكن التحقيقات الإضافية كشفت عن نوعين متميزين أحدهما فقط هو الذي يؤدي إلى نمو الورم. علاوة على ذلك، وجد الباحثون مستويات أعلى من هذه البكتيريا في عينات البراز لمرضى سرطان القولون والمستقيم، مقارنة بعينات البراز من الأفراد الأصحاء.

وأكدت سوزان بولمان على الارتباط المستمر بين وجود بكتيريا فيوزيبكتريم نيوكلياتم Fusobacterium nucleatum في أورام القولون والمستقيم، وعلى صعوبة نقاهة المريض وبقائه على قيد الحياة.

اختلافات جينية

سلط الدكتور كريستوفر جونستون الضوء على اكتشاف مهم يتعلق بالتنوع الجيني لبكتيريا فيوزيبكتريم نيوكلياتم في أورام القولون والمستقيم. وخلافاً للافتراضات السابقة، كشفت التحليلات الجينية أن هذه البكتيريا التي تعد أنها نوع فرعي واحد single subspecies لكنها في الواقع تتكون من سلالتين متميزتين تعرفان باسم «الفرعيات» clades هما Fna C1 وFna C2 من البكتيريا داخل الأورام. وتظهر هذه الفروع اختلافات وراثية ملحوظة، حيث يُظهر النوع الفرعي Fna C2 سمات تمكنه من الانتقال من الفم عبر المعدة وقدرته على تحمل حامض المعدة والنمو في الجهاز الهضمي السفلي. وكشف التحليل أيضاً عن 195 اختلافاً جينياً بين تلك الفرعيات Fna C1 وFna C2.

وأكدت التحليلات الجزيئية الإضافية انتشار النوع الفرعي Fna C2 في نحو 50 بالمائة من حالات سرطان القولون والمستقيم. والأهم من ذلك أن مستويات هذا النوع كانت أعلى باستمرار في مرضى سرطان القولون والمستقيم مقارنة بالأفراد الأصحاء عبر مئات عينات البراز التي تم اختبارها.

وتفتح نتائج هذا البحث الرائد السبل الكفيلة لتطوير علاجات مستهدفة، وكذلك طرق فحص تستهدف مجموعة فرعية محددة من بكتيريا فيوزيبكتريم نيوكلياتم المرتبطة بنمو سرطان القولون والمستقيم.

ويتصور الباحثون فرصاً كبيرة لتطوير علاجات خلوية ميكروبية، وذلك باستخدام سلالات بكتيرية معدلة لتوصيل العلاج مباشرة إلى الأورام. وتمثل هذه الدراسة خطوة حاسمة إلى الأمام في فهم التفاعل المعقد بين المجتمعات الميكروبية وتطور سرطان القولون والمستقيم.


قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية

قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية
TT

قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية

قطار يعمل بالهيدروجين يدخل موسوعة غينيس للأرقام القياسية

تصدرت شركة تصنيع مركبات السكك الحديدية السويسرية «ستادلر ريل» Stadler Rail عناوين الأخبار من خلال قطار الركاب الذي يعمل بخلايا الوقود الهيدروجينية، الذي سجل رقماً قياسياً جديداً في موسوعة غينيس للأرقام القياسية بالسفر بشكل متواصل تقريباً لمدة يومين تقريباً، حيث قطع مسافة مذهلة تبلغ 1741.7 ميل (2803 كلم).

قطار «هيدروجيني»

وفي الوقت الذي تبذل فيه الجهود لتطوير تقنيات نظيفة للنقل بالسكك الحديدية في جميع أنحاء العالم، بما في ذلك مشاريع الكهربة وإدخال القاطرات الكهربائية التي تعمل بالبطارية، لا تستطيع كل شبكات السكك الحديدية دعم هذه التطورات بسهولة. وبالنسبة لوسائل النقل لمسافات طويلة، حيث لا يكون استخدام الكهرباء ممكناً، فإن القطارات التي تعمل بالهيدروجين تقدم حلاً واعداً، حيث ينبعث منها البخار والماء فقط كمنتجات ثانوية.

وقد صممت الشركة نموذج قطار الركاب Flirt H2 الذي تم تقديمه لأول مرة في معرض InnoTrans 2022 في برلين. وتم اختباره في سويسرا، ليحل محل القطارات التي تعمل بالديزل على الطرق غير المكهربة أو المكهربة جزئياً.

ويتميز Flirt H2 بمقطورتين بمحركين مع خزانات الهيدروجين وخلايا الوقود بينهما.

وتستخدم خلايا الوقود لتوليد الطاقة لبطارية على متن المقطورة، ما يعمل على تشغيل المحرك الكهربائي. وقد تم تصميمه في الأصل لصالح هيئة النقل في مقاطعة سان برناردينو في كاليفورنيا.سرعات ومسافاتويسير القطار بسرعة قصوى تبلغ 79 ميلاً (127 كلم) في الساعة ومدى يصل إلى 286 ميلاً (460كلم) لكل محطة للتزود بالوقود. ومع ذلك، فإن الاختبارات الأخيرة التي أجريت في حلبة اختبار ENSCO في بويبلو، بولاية كولورادو الأميركية، حطمت الأرقام القياسية السابقة للمدى، حيث قطع القطار المسافة المذهلة المذكورة بخزان واحد من الهيدروجين.

أدى هذا الإنجاز إلى دخول الشركة في موسوعة غينيس للأرقام القياسية عن «أطول مسافة يقطعها قطار ركاب يعمل بالهيدروجين دون التزود بالوقود أو إعادة الشحن».

وفي حين لم يتم الكشف عن تفاصيل محددة مثل متوسط السرعة وقدرة نظام خلايا الوقود، فإن هذا الإنجاز يسلط الضوء على إمكانات القطارات التي تعمل بالطاقة الهيدروجينية في إحداث ثورة في النقل بالسكك الحديدية.

ومع تأكيد الطلبيات في كاليفورنيا والعقود الموقعة من قبل اثنين من مشغلي السكك الحديدية الإيطاليين لتزويد 15 قطاراً يعمل بالهيدروجين، تستعد الشركة لقيادة الجهود في تطوير تكنولوجيا السكك الحديدية المستدامة.


«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس

«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس
TT

«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس

«إم كيوب»: مستقبل أدوات القياس

أطلقت «هوزو ديزاين»؛ الشركة الرائدة في مجال تصنيع أدوات القياس المدمجة والقوية في أكثر من 60 دولة، «إم كيوب» الذي وصفته بأنه أول جهاز قياس ليزري معياري على مستوى العالم، ويشكل مستقبل القياس.

قياس دقيق بالليزروفي الواقع، تتجاوز الأداة الجديدة أنها مجرد أداة للقياس، فهي توفر كل ما هو مطلوب للحصول على قياسات دقيقة للغرف والمساحات. ويتضمن ذلك «مقياساً ليزرياً (laser measure)»، و«مخطِّطاً ذكياً (smart planner)»، و«ليزراً ثنائياً إضافياً (bilateral laser plus)»، و«أسطوانة ذكية (smart roller)». وتمثل هذه الأداة مستقبل القياس؛ ذلك أنها تمكن المستخدمين من التبديل بين وحدات القياس بسهولة؛ الأمر الذي يضمن التكيف مع معظم الاحتياجات بدقة غير مسبوقة.

يتميز «إم كيوب» بمعدل سرعة يبلغ 10 أقدام في الثانية، وجرى تصنيعه بالاستعانة بـ«لدائن البولي كربونات (بي سي)» و«أكريلونتريل بوتاديين ستايرين (إيه بي إس)». ويعتمد الجهاز على بطارية قابلة لإعادة الشحن بشحنة 900 ملي أمبير - ساعة، يمكنها العمل لمدة 12 ساعة متواصلة، أو 14 يوماً من الاستخدام المنتظم، أو 90 يوماً من وضع الاستعداد.

ويضم الجهاز كذلك شاشة «إل سي دي» مقاس 1.89 بوصة من الزجاج المقسى وتعمل بخاصية اللمس. ويتوافر «تطبيق ميزور (Meazor app)» مع الجهاز لأجهزة «آي أو إس» و«آندرويد».

وحدات الجهازأما الوحدات المتوافرة بالجهاز، فتتضمن «إم كيوب 01 سمارت بلانر موديول (M-Cube 01 Smart Planner Module)»، التي تمكن المستخدمين من رصد قياسات مساحات كاملة باستخدام عصا تحكم معززة الكفاءة والسرعة. وجرى إدراج النطاق لخط واحد يمتد بطول 165 قدماً، وبإمكان عصا التحكم التحرك في 8 اتجاهات بوضعين؛ أحدهما بزاوية 45 درجة، والآخر بزاوية 360 درجة.

علاوة على ذلك، يضم الجهاز وحدة «03 بايلاترال ليزر بلس موديول (03 Bilateral Laser Plus module)»، وهي مزدوجة الوظيفة، وتغطي نطاقاً يبلغ 330 قدماً بحد أقصى، ونطاقاً أحادي الجانب بحد أقصى يبلغ 165 قدماً فيما يخص قياس الليزر الثنائي.

وتتيح هذه الوحدة إجراء قياسات سريعة وفاعلة. كما أن «إم غرين» المدمج لقياس مستوى الخط يجعل الجهاز مثالياً لمهام المحاذاة؛ مثل تعليق الصور. وبفضل الخوارزميات الذكية، تضمن وحدة «03 بايلاترال ليزر بلس موديول» إجراء قياسات دقيقة في كل مرة.

أما وحدة «إم كيوب 05 سكيل رولر (05 Scale Roller module)»، فتتولى قياس المنحنيات والخطوط والهياكل المعقدة. وجرى تزويدها بمقاييس خاصة لا نهائية تقضي على الحسابات الزائدة على الحاجة. وتعد ميزة محاذاة الخط الأحمر المتقاطع ممتازة لأولئك الذين يحتاجون إلى تحجيم مخصص.

وبفضل سرعة الليزر السريعة، يوفر «إم كيوب» أداءً متميزاً بسعر معقول يبدأ من 89 دولاراً لوحدة «إم كيوب» المركزية. وتتنوع الحزم المتاحة بين «إم كيوب برو كيت» مقابل 395 دولاراً، وتتضمن «قياس ليزر 00»، و«01 سمارت بلانر موديول» و«وحدة ليزر ثنائي إضافية (03)» و«05 سكيل رولر موديول». https://hozodesign.com

* خدمات «تريبيون ميديا»


دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد

دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد
TT

دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد

دراسة: أورانوس ونبتون يحتويان على كميات هائلة من الميثان المتجمّد

أشارت دراسة جديدة إلى أن عملاقي الجليد أورانوس ونبتون ليسا مائيين تمامًا كما كان يعتقد سابقًا؛ فقد يحتويان أيضًا على كميات هائلة من الميثان المتجمد. ما قد يحل لغز كيفية تشكلهما.

ويعتقد علماء الفلك منذ فترة طويلة أن العملاقين الجليديين أورانوس ونبتون غنيان بالمياه المتجمدة. ومع ذلك، تشير دراسة جديدة إلى أنهما قد يحتويان أيضًا على أطنان من جليد الميثان. ويمكن أن تساعد النتائج الجديدة في حل اللغز حول كيفية تشكل هذه العوالم الجليدية. وذلك وفق ما ذكر موقع «لايف ساينس» العلمي.

ولا يزال الكثير عن أورانوس ونبتون غير معروف. فلم يكن لدى هذه العوالم الجليدية العملاقة سوى زائر واحد فقط هي المركبة الفضائية (فوييجر 2)، التي حلقت بالقرب منهما في الثمانينيات. ونتيجة لذلك، ليس لدى العلماء سوى فكرة ضبابية عن تركيباتهما؛ على سبيل المثال، أنهما يحتويان على كميات كبيرة من الأكسجين والكربون والهيدروجين.

ولمعرفة المزيد حول مكونات أورانوس ونبتون، ابتكر علماء الفلك نماذج تتوافق مع الخصائص الفيزيائية التي قامت (فوييجر 2) والتلسكوبات الأرضية بقياسها. إذ تفترض العديد من النماذج أن الكواكب تحتوي على غلاف رقيق من الهيدروجين والهيليوم؛ طبقة أساسية من الماء المضغوط فائق التأين والأمونيا؛ ونواة صخرية مركزية. (الماء هو ما يمنحها صفة العملاق الجليدي).

وتشير بعض التقديرات إلى أن أورانوس ونبتون قد يحتوي كل منهما على 50000 ضعف كمية المياه الموجودة في محيطات الأرض. لكن مؤلفي الدراسة الجديدة يقولون إن هذه النماذج تتجاهل الطريقة التي تشكل بها العملاقان الجليديان؛ فعندما اتحد أورانوس ونبتون من سحابة الغبار المحيطة بالشمس الفتية، التهما أو تراكما أجساما تسمى الكواكب المصغرة.

وفي هذا الاطار، يقول فريق الدراسة «إن هذه الكواكب المصغرة تشبه المذنبات الحالية مثل 67P/Churyumov-Gerasimenko، والتي تنشأ في حزام كويبر؛ وهي منطقة على شكل كعكة من الأجسام الجليدية خارج مدار نبتون».

وعلى عكس عمالقة الجليد التي يُفترض أنها غنية بالمياه، فإن جزءًا كبيرًا من هذه الأجسام الشبيهة بالكواكب الصغيرة غني بالكربون. إذًا «كيف يمكن تشكيل عملاق جليدي من وحدات بناء فقيرة بالجليد؟» .


مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر

مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر
TT

مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر

مركبات مستقبلية للسير على سطح القمر

عندما هبطت بعثة وكالة الطيران والفضاء الأميركية (ناسا) على سطح القمر آخر مرة عام 1972، قاد روادها مركبة «لونار روفنغ فيهكل» Lunar Roving Vehicle، «عربة القمر الجوالة»، التي تعمل بالطاقة الكهربائية والتي تبدو وكأنها كراسي حديقة مربوطة بهيكل سيارة.

مركبة «إنتويتف ماشينز»

مركبات قمرية مستقبلية

والآن وعندما يشرع رواد الفضاء قريباً بالهبوط على سطح القمر كجزء من مهمة «أرتميس» التابعة لـ«ناسا»، فإنهم سيقودون مركبة مستقبلية جديدة للغاية، كما كتب هانتر شوارتز في مجلة «فاست كومباني». وقد أعلنت وكالة ناسا عن اختيارها لثلاثة تصاميم مرشحة للجيل التالي من مركباتها المخصصة للتضاريس القمرية، وهي مركبات من شركات: «إنتويتف ماشينز» Intuitive Machines و«لونار آوتبوست» Lunar Outpost و«فنتشوري أسطرلاب» Venturi Astrolab. وقدم كل من الشركات مفهومها ليخلص للتصميم.

* «متسابق القمر»

يبدو أن Moon RACER أي «مركبة استكشاف الطاقم المستقلة القابلة لإعادة الاستخدام Reusable Autonomous Crewed Exploration Rover» من «إنتويتف ماشينز» مناسبة لاستكشاف سطح القمر، إذ صممت كما لو كانت تتسابق فوق الكثبان الرملية.

مركبة «لونار آوتبوست»

*مركبة «الفجر القمري»

مركبة «لونار دون إل تي في» Lunar Dawn LTV التي تروج شركة «لونار آوتبوست» لها، صممت بمقصورة للقيادة في المقدمة في المركبة الثقيلة

* مركبة «فليكس»

عربة FLEX من شركة «فنتشوري أسطرلاب»، عربة جوالة مزودة بحاويات تخزين لجمع العينات القمرية.

دراسة مناطق القمر

يقول جاكوب بليشر، كبير علماء الاستكشاف في «ناسا» في قسم مهمة تطوير أنظمة الاستكشاف التابعة للوكالة، إن رواد فضاء «ناسا» سيستخدمون المركبات الجوالة «للانتقال إلى مواقع قد لا نكون قادرين على الوصول إليها سيراً على الأقدام، مما يزيد من قدرتنا على الاستكشاف وتحقيق اكتشافات علمية جديدة».

تحمّل درجات الحرارة القصوى

كان على جميع التصاميم المتأهلة للتصفيات النهائية تلبية طلب صعب لتصاميمهم للوصول إليها، إذ كانت مركباتهم بحاجة إلى أن تشتمل على ميزات مثل إمكانية التشغيل عن بعد والقدرة على تحمل درجات الحرارة القصوى، بالنظر إلى المكان الذي ستعمل فيه.

ويمكن أن تصل درجات الحرارة في القطب الجنوبي القمري، إلى 130 درجة فهرنهايت (54.4 مئوية) في ضوء الشمس الكامل، و-334 درجة فهرنهايت (-203.3 مئوية) في المناطق المليئة بالفوهات التي تكون مظللة بشكل دائم.

مركبة «فنتشوري أسطرلاب»

أنشطة العربات الجوالة

وتقول وكالة ناسا إن من المتوقع أن تهبط المركبة على القمر قبل رواد الفضاء، وسيتم استخدامها في الأنشطة غير المأهولة والتجارية بين المهام.

ويقول بليشر: «من خلال مهمات أرتميس المأهولة، وكذلك أثناء العمليات البعيدة عندما لا يكون هناك طاقم على السطح، سيكون بإمكاننا الاستكشاف على القمر على مدار العام».

ويجب أن تخضع تصميمات الشركات الثلاث الآن لدراسة لمدة عام لتلبية متطلبات وكالة ناسا للمركبة، التي تقول الوكالة إنها يمكن أن تكون قيد الاستخدام لمدة تصل إلى عقد من الزمن.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».


باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء

باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء
TT

باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء

باحثون صينيون يطورون أليافا تصدر الضوء وتولّد الكهرباء

طور فريق بحثي صيني نوعا جديدا من الألياف يمكنه إصدار ضوء وتوليد طاقة دون توصيله بالكهرباء.

وتتمتع الألياف الجديدة بوظائف متعددة بما في ذلك جمع الطاقة اللاسلكية وإدراك البيانات ونقلها، كما يمكن تحويلها إلى منسوجات يمكنها إدراك وظائف التفاعل بين الانسان والحاسوب مثل العرض الضوئي والتحكم باللمس دون رقائق وبطاريات.

ومن المتوقع أن تغير هذه الدراسة، التي نشرت أخيرا بمجلة «العلوم»، الطريقة التي يتفاعل بها الناس مع البيئة وبين الناس، لأن لها أهمية بارزة في تطبيق المنسوجات الذكية. وذلك وفق ما ذكرت وكالة أنباء «شينخوا» الصينية.

وأصبحت الأجهزة الذكية القابلة للارتداء جزءا من الحياة اليومية وتلعب دورا مهما في مجالات مثل المراقبة الصحية والتطبيب عن بعد والتفاعل بين الإنسان والحاسوب وغيرها.

وبالمقارنة مع مكونات أشباه الموصلات الصلبة التقليدية أو أجهزة الأغشية الرقيقة المرنة، فإن المنسوجات الإلكترونية المصنوعة من الألياف الذكية أكثر تنفسا ونعومة.

ومع ذلك، فإن التطوير الحالي للألياف الذكية يستخدم طريقة تكامل معقدة متعددة الوحدات، الأمر الذي يزيد من حجم ووزن وصلابة المنسوجات.

فقد وجد فريق بحثي من كلية علوم وهندسة المواد بجامعة دونغهوا بالصدفة أثناء تجربة أن الألياف ينبعث منها الضوء في مجال راديوي. وبناء على هذه النتائج، طور الفريق نوعا جديدا من الألياف الذكية تستخدم الطاقة الكهرومغناطيسية كقوة دافعة لاسلكية.

ومن أجل المزيد من التوضيح، قال يانغ وي فنغ عضو فريق البحث «إن هذا النوع الجديد من الألياف يتميز بمواد خام فعالة من حيث التكلفة وتكنولوجيا معالجة ناضجة. وبدون استخدام الرقائق والبطاريات، يمكن تحقيق وظائف مثل عرض الأقمشة ونقل التعليمات اللاسلكية».

من جانبه، قال هو تشنغ يي الباحث بجامعة دونغهوا «إن الملابس المصنوعة من هذه الألياف الجديدة يمكن أن تكون تفاعلية ومضيئة، كما يمكنها التحكم عن بعد في المنتجات الإلكترونية لاسلكيا من خلال توليد إشارات فريدة لأوضاع مختلفة للمستخدمين».

وفي هذا الاطار، ذكر فريق البحث إنه سيواصل دراسة كيفية جعل الألياف الجديدة تجمع الطاقة من الفضاء بشكل أكثر فعالية لتطوير المزيد من الوظائف بما في ذلك العرض وتحويل الأشكال والحوسبة.


طرق مبتكرة لتخزين الطاقة المتجددة

منشأة "دوم انرجي" الايطالية
منشأة "دوم انرجي" الايطالية
TT

طرق مبتكرة لتخزين الطاقة المتجددة

منشأة "دوم انرجي" الايطالية
منشأة "دوم انرجي" الايطالية

لا تعد منطقة وسط سردينيا في إيطاليا مرتعاً للابتكار بصفة عامة: فهي منطقة قاحلة وريفية.

في أوتانا، وفي موقع سابق لمصنع للبتروكيميائيات، بدأت تتشكل تكنولوجيا جديدة قد تساعد العالم في إبطاء تغير المناخ. والمكون الرئيسي لهذه التكنولوجيا بعيد الاحتمال مثل الموقع البعيد ذاته: ثاني أكسيد الكربون، السبب الرئيسي للاحترار العالمي.

«بالونات الطاقة»

تدير شركة «دوم إنرجي»، وهي شركة ناشئة تتخذ من ميلانو مقراً لها، محطة تجريبية لتخزين الطاقة تساعد في معالجة حالة عدم التطابق في سوق الكهرباء المحلية. ويقول كلاوديو سباداسيني، الرئيس التنفيذي للشركة: «في سردينيا خلال النهار يذهب الجميع إلى البحر». ويضيف: «إنهم لا يستخدمون الكهرباء، ولكن هناك الكثير من الإمدادات» (من الطاقة الكهربائية)، مشيراً بيده إلى أشعة الشمس الوفيرة في الجزيرة الإيطالية.

الالواح الشمسية لانتاج الكهرباء قرب منشأة "دوم انرجي "

تستخدم «دوم إنرجي» ثاني أكسيد الكربون المحتفظ به في بالون ضخم، المسمى «القبة» على اسم الشركة، مثل نوع من البطاريات. وخلال النهار، تُستخدم الكهرباء من الشبكة المحلية - التي تنتج بعضها من مساحات كبيرة من الخلايا الشمسية المجاورة - في ضغط ثاني أكسيد الكربون وتحويله إلى سائل. وفي الليل، يتمدد ثاني أكسيد الكربون السائل مجدداً إلى حالته الغازية، لكي يدير التوربينات وينتج الكهرباء التي يُعاد إرسالها مرة ثانية إلى الشبكة.

تعد الطاقة الشمسية وطاقة الرياح من المصادر المتجددة سريعة النمو، ولكنها تعتمد على جدول الطبيعة الزمني المتقطع لإنتاج الكهرباء. ويقول العديد من الباحثين وصناع السياسات إن تخزين مثل هذه الطاقة حتى الوقت الذي نحتاج إليها، لساعات أو حتى لأيام، يشكل ضرورة أساسية لتحويل الاقتصادات بعيداً عن الوقود الأحفوري.

وكانت وزيرة الطاقة الأميركية جنيفر غرانهولم قالت في بيان صدر عام 2022، عندما أعلنت وزارتها أنها تعتزم تخصيص أكثر من 300 مليون دولار لتخزين الطاقة على المدى الطويل، إن «تطوير تقنيات تخزين الطاقة أمر بالغ الأهمية لتحقيق شبكة للطاقة خالية من الكربون».

طرق مبتكرة لتخزين الطاقة

تعمل الشركات على تطوير وتسويق طرق متنوعة ومبتكرة لتخزين الطاقة المتجددة: تسييل ثاني أكسيد الكربون، ونزع الصدأ من الحديد، وبناء أبراج التدفئة المليئة بالرمال إلى درجات حرارة تكاد تكون ساخنة بما يكفي لصهر الألمنيوم. ولكن التنبؤ باحتياجاتنا من تخزين الطاقة في المستقبل، أمر في غاية الصعوبة، ومن غير الواضح أي من هذه السبل قد يثبت فعاليته وربحه.

تقول إلين هارت، المديرة المؤسسة لشركة «مومنت إنرجي إنسايتس»، وهي مؤسسة استشارية في مجال الطاقة النظيفة: «هناك حاجة ملحة حقيقية لإزالة الكربون من (عملية توليد) الكهرباء في جدول زمني أسرع بكثير مما توقعناه في الماضي». وتضيف: «نحن لا نحتاج إلى تقنيات مثل تخزين الطاقة طويلة الأمد أو الهيدروجين اليوم، ولكننا قد نحتاج إليها على نطاق واسع في السنوات الـ15 إلى 20 المقبلة، لذلك نحن في وقت حساس لتطويرها».

ولعقود، استجابت العديد من مرافق الكهرباء للطلب المتقلب عليه، باستخدام تخزين الطاقة الكهرومائية بهدف توليد الكهرباء عندما يكون الطلب عليه مرتفعاً. ولكن عندما يكون هناك فائض في العرض من الكهرباء يضخ الماء من خزان أدنى إلى خزان أعلى لتخزين الطاقة.

الادارة الالكترونية في منشأة "دوم انرجي "

وتعمل بعض المرافق الآن على تركيب خزانات كهرومائية جديدة تعمل بالضخ لموازنة إنتاج الطاقة الشمسية والرياح، بينما يعمل العديد من المرافق الأخرى على تركيب صفائف من بطاريات «الليثيوم» أيون لتخزين الطاقة الزائدة الناتجة عن مصادر الطاقة المتجددة، التي تشهد ازدهاراً واضحاً في السوق.

غير أن أساليب التخزين هذه لها حدود. إذ يستلزم ضخ الطاقة الكهرومائية وجود مناطق مرتفعة من جهة وهو يغير المناظر الطبيعية لها من جهة أخرى، كما أن بناء المرافق يُكلف الكثير من الأموال. والليثيوم مورد محدود، وعمليات استخراجه غالباً ما تكون ملوثة للبيئة، ويصبح باهظ التكلفة عندما يُصمم لتخزين الطاقة لأكثر من 4 ساعات.

مضخات حرارية

يقول سكوت مورتيشو، المدير التنفيذي لتحالف كاليفورنيا لتخزين الطاقة، وهو مجموعة صناعية تدعو للمزيد من التخزين على الشبكات الكهربائية: «التخزين طويل الأمد لا يصبح ضرورياً بصفة عامة إلا عند بلوغ مستويات عالية من طاقة الرياح والطاقة الشمسية. ولكنه من الأهمية بمكان إن كنت ملتزماً بنزع الكربون عن الشبكة حقاً».

مضخة ثاني أكسيد الكربون

تقول شركة «ويستنغهاوس إلكتريك»، وهي مورد للمنتجات والخدمات لمشغلي المحطات النووية، إن تقنيات تخزين الطاقة الجديدة، التي تعتمد على ثاني أكسيد الكربون، مثل نهج شركة «دوم إنرجي»، تمثل تحسناً ملموساً مقارنة بالطاقة المائية العاملة بالضخ والليثيوم أيون.

تعمل تكنولوجيا الشركة مثل مضخة حرارية، باستخدام ثاني أكسيد الكربون في حالة حرجة للغاية - في درجة حرارة وضغط كبيرين لدرجة أنها تعمل مثل هجين من السائل والغاز - لنقل الحرارة، الناتجة عن الكهرباء الزائدة، إلى كتل خرسانية. وفي وقت لاحق، تُستخدم الحرارة المخزنة في تلك الكتل لتوليد الكهرباء.

يقول جون باتاغليني، نائب رئيس شركة ويستنغهاوس لتنمية الأسواق الجديدة في الأميركتين، إنه «لمن السخرية نوعاً ما أن يكون ثاني أكسيد الكربون المادة التي أسفرت عن الكثير من الابتكارات في هذا المجال».

وقد أعلنت شركة ويستنغهاوس، في سبتمبر (أيلول) الماضي، اعتزامها بناء منشأة للتخزين بقدرة 100 ميغاواط في ألاسكا، وهو ما يكفي لتزويد نحو 80 ألف منزل أميركي في المتوسط بالكهرباء لمدة تصل إلى 12 ساعة. ويضيف أن «تكلفة المنشأة ستبلغ حوالي نصف تكلفة المنشأة التي تستخدم بطاريات الليثيوم أيون... وأن الشركة تشعر بالارتياح الشديد حيال الجانب الاقتصادي».

تخزين طويل من صدأ الحديد

وتتوقع بعض الشركات زمناً ينبع فيه معظم الكهرباء من مصادر الطاقة المتجددة والشبكات التي تتطلب تخزيناً أطول بكثير. وتهدف شركة «فورم إنرجي»، ومقرها في سومرفيل بولاية ماساتشوستس، إلى توفير الكهرباء لمدة 100 ساعة، بعد أن خلصت بعض الدراسات إلى أن الشبكات القائمة على مصادر الطاقة المتجددة ستحتاج إلى أن تكون قادرة على توفير الطاقة الاحتياطية لفترة طويلة.

لتوفير هذا القدر الكبير من القدرة بأسعار معقولة، كان على «فورم إنرجي» أن تجد عملية تخزين منخفضة التكلفة للغاية، لذا تحولت الشركة إلى مادة رخيصة في كل مكان وتخضع لردود فعل مفهومة جيداً: «أكسدة، أو تصدّأ»، الحديد. عندما يصدأ الحديد، فإنه ينتج الطاقة؛ وعبر تغذية الطاقة مرة أخرى إلى النظام، يمكن لشركة «فورم إنرجي» أن تعكس التفاعل وتخزن الطاقة، التي يمكن إطلاقها لاحقاً عن طريق تصدّأ الحديد مرة أخرى.

يستخدم نظام «فورم إنرجي» للتخزين شكلاً مضبوطاً بصورة خاصة من الحديد لزيادة إمكانية عكس التفاعل وزيادة المتانة. وقال ماتيو جاراميلو، أحد مؤسسي شركة «فورم إنرجي» ومديرها التنفيذي: «هذا هو الموضع الذي شهد الكثير من الاختراعات من جانبنا. وهي واحدة من الحيل الرئيسية - أو سر تجارتنا». وتقول شركة «فورم إنرجي» إنها تستطيع تركيب سعة تخزينية بسعر يعادل تقريباً 10 بطاريات الليثيوم أيون.

هواء التجاويف الملحية وتسخين الرمال

تعمل شركة «كوري إنرجي»، ومقرها هولندا، على تخزين الطاقة لعدة أيام من خلال ضغط الهواء إلى ضغط عال داخل التجاويف الملحية، حيث يتم حلّ رواسب الملح الطبيعية تحت الأرض لتترك جيوباً فارغة كبيرة.

أعلنت شركة «كوري إنرجي»، في يونيو (حزيران)، عن صفقة في ألمانيا لتوفير ما يصل إلى 640 ميغاوات من الكهرباء، وهو ما يكفي لتزويد نحو 1.6 مليون منزل ألماني، لمدة تصل إلى 125 ساعة، أي حوالي عُشر تكلفة الليثيوم أيون. وتقوم شريكة «كوري إنرجي» بتطوير أربع تجاويف هناك الآن، ومن المقرر أن يبدأ تشغيل اثنين منها عام 2027.

تقول شركة «كوري إنرجي» إن الطلب على التخزين طويل الأمد مرتفع في شمال أوروبا، التي تحرص على مصادر الطاقة المتجددة ولكنها مُعرضة لفترات متعددة من الرياح وأشعة الشمس القليلة، والمعروفة في دوائر الطاقة الخضراء (والدوائر الألمانية) باسم Dunkelflaute (الهدوء المظلم).

يقول كيث ماكغراني، الرئيس التنفيذي لشركة «كوري إنرجي»: «إننا نحاول معالجة هذا الطلب المتسارع للتخزين طويل الأمد».

وتنتهج بعض الشركات أساليب قد تبدو بسيطة إلى حد مدهش، إذ تستخدم شركة فنلندية ناشئة تُدعى «بولار نايت إنرجي» الكهرباء الزائدة في تسخين الرمال إلى درجات حرارة مرتفعة تصل إلى 1100 درجة فهرنهايت (593.3 درجة مئوية). يمكن استخدام الرمال لاحقاً في توفير ما يصل إلى 100 ساعة من الحرارة للمنازل والشركات المحلية.

وفي هذا الشهر، أعلنت الشركة عن اتفاق لبناء منشأة تخزين لمدينة بورناينين، مع خفض الانبعاثات المتوقع بنسبة تقرب من 70 في المائة. وتعمل الشركة أيضاً على تطوير طريقة للمباشرة في توفير الطاقة الكهربائية بالإضافة إلى الحرارة.

وكان تومي إرونين، الرئيس التنفيذي لشركة «بولار نايت إنرجي»، قد تحدث في مؤتمر المناخ في فيينا في مايو (أيار) الماضي. وشرع في الترويج للشركة بين الحضور من ذوي الميول البيئية الخضراء.

خلق سوق جديدة

الطريق من المفهوم إلى تأسيس الشركة إلى وضع البنية الأساسية تظل محفوفة بالمخاطر دوماً، لذا يواجه تخزين الطاقة على الأمد البعيد تحديات خاصة.

يقول مورتيشو: «لا يمكنك أن تعرف ما تحتاج إليه إذا لم تتمكن من تصميمه. إنه مثل هاتف أيفون، وهو منتج لم تكن تعرف أنك بحاجة إليه حتى صنعه أحدهم».

هناك مسألة أخرى تتعلق بأساليب التخزين الجديدة، وهي الهيمنة والتحسين المستمر لبطاريات الليثيوم أيون. مع قيام الشركات المصنعة بتحسين تصميم البطاريات وزيادة إنتاجها، تستمر التكلفة في الانخفاض، مما يجعل الليثيوم أيون أكثر اقتصاداً تدريجياً لفترات أطول.

ألحقت هذه التحديات الضرر ببعض صانعي التخزين طويل الأمد. إذ أعلنت شركة «أزيليو»، وهي شركة تخزن الطاقة كحرارة في سبائك الألومنيوم داخل وحدات معيارية، الإفلاس في يوليو (تموز) الماضي.

مع ذلك، يقول بعض مزودي خدمات التخزين طويل الأمد إن السوق تنمو بسرعة وإنهم يكثفون من أعمال البناء لتلبية الطلب.

في أوتانا، يزيل الحفارون الأنقاض السوداء من بقايا المباني الصناعية القديمة لإفساح المجال لمنشأة تخزين تابعة لشركة «دوم إنرجي» ذات سعة تجارية تستوعب 40 ضعف الطاقة التي تستهلكها المحطة التجريبية المجاورة. برغم الاختلافات السطحية، وصف سباداسيني منشأة «دوم إنرجي» البراقة كنوع منحدر من المولدات القذرة العاملة بالنفط التي كانت تعمل في الموقع نفس. وقال إن «طاقة النفط كانت طاقة من الشمس، وكانت مخزنة بكفاءة معينة في النفط»، مشيراً إلى أن النفط يُستمد في الغالب من النباتات بالتمثيل الضوئي. و«نحن بحاجة إلى تخزين واستخدام تلك الطاقة بشكل مباشر وفعال قدر الإمكان».

* خدمة «نيويورك تايمز»


الجينات وبكتيريا الأمعاء تتنبآن بمخاطر الأمراض

الجينات وبكتيريا الأمعاء تتنبآن بمخاطر الأمراض
TT

الجينات وبكتيريا الأمعاء تتنبآن بمخاطر الأمراض

الجينات وبكتيريا الأمعاء تتنبآن بمخاطر الأمراض

أظهرت دراسة حديثة أن درجات المخاطر المستندة إلى اختبارات الجينات البشرية وبكتيريا الأمعاء يمكن أن تحسن التنبؤ بالأمراض مقارنة بعوامل الخطر التقليدية وحدها.

تحسين التنبؤ بمخاطر الأمراض

عندما يتعلق الأمر بالتنبؤ بخطر إصابة شخص ما بمرض الشريان التاجي أو السكري من النوع الثاني أو الزهايمر أو سرطان البروستاتا، فإن الجمع بين عوامل الخطر التقليدية التي يستخدمها الأطباء اليوم مع التقنيات الجديدة التي تحدد حجم المخاطر الجينية، أو ما يعرف بدرجات المخاطر المتعددة الجينات، وفحوصات ميكروبيوم الأمعاء، أدى إلى تنبؤات أقوى للأمراض المزمنة الشائعة.

وتساعد اختبارات «درجات المخاطر المتعددة الجينات» (PRSs) polygenic risk scores، في تقدير خطر الإصابة بمرض أي فرد بناءً على تركيبته الجينية الفريدة، ورغم أنها لا تقدم تنبؤات مطلقة فإنها تساهم برؤى قيمة لاتخاذ القرار الصحي الشخصي.

وتعد هذه الدراسة واحدة من أولى الدراسات التي نظرت في التأثير المشترك لعلم الوراثة وميكروبيوم الأمعاء على مخاطر الأمراض وتمهد الطريق لنهج أكثر دقة وقوة للتنبؤ بالمرض. وقد نُشرت في مجلة «نتشر ايجنغ» Nature Aging في 25 مارس (آذار) 2024 وأشرف عليها يانغ ليو من قسم علم الجينوم لأنظمة كمبريدج بيكر قسم الصحة العامة والرعاية الأولية جامعة كمبريدج البريطانية. واستندت إلى بيانات جمعت من أكثر من خمسة آلاف شخص بالغ. وهي ثمرة تعاون بين معهد بيكر للقلب والسكري وجامعة كمبريدج والمعهد الفنلندي للصحة والرعاية الاجتماعية.

وتتمثل أهم عوامل الخطر التقليدية في: العمر والجنس، ومؤشر كتلة الجسم، وضغط الدم، ومستويات الكوليسترول، ومستويات السكر التراكمي HbA1c ويعرف أيضاً بالهيموغلوبين السكري glycated hemoglobin، وقد أدى جمعها مع درجات المخاطر الجينية وبيانات الميكروبيوم المعوي إلى تحسن التنبؤ بالأمراض المذكورة أعلاه، كما أظهر إمكانات التحليل واسع النطاق لوراثة الشخص وبكتيريا الأمعاء في تحسين الأداء التنبؤي.

نهج تحليل بيولوجي متعدد

واستخدمت في البحث تقنيات متعددة الأوميك Multi – omic، وهي نهج تحليل بيولوجي قوي يوفر رؤية شاملة لصحة الإنسان من خلال الجمع بين البيانات عبر مستويات بيولوجية مختلفة، مما يؤدي إلى رؤى أعمق حول التطور الطبيعي والاستجابات الخلوية وتحليل البيانات المتعلقة بالأمراض، بدءاً من الجينوم والبروتين والحامض النووي الريبي إلى علم الإبيجينوم epigenome (الجينات المتأثرة بالبيئة) والميكروبيوم microbiome، كما يوضح كذلك مؤشرات حيوية جديدة لمختلف الأمراض الشائعة المرتبطة بالعمر، حيث يسمح هذا النهج الشامل بإجراء تقييم أكثر دقة وشخصية لمخاطر الأمراض.

واعتمدت الدراسة على بيانات من أكثر من 5670 شخصاً بالغاً من مجموعة فينريسك FINRISK 2002 القائمة على السكان، ما يوفر تحليلاً قوياً للتنبؤ بالمرض خلال فترة بلغت نحو 18 عاماً من متابعة سجلات الصحة الإلكترونية. ومجموعة فينريسك 2002 هي دراسة مهمة أجريت في فنلندا، كان هدفها الأساسي هو تقييم مشروع منطقة شمال كاريليا، وهي دراسة على مجتمع كبير تهدف إلى الحد من الوفيات الناجمة عن أمراض القلب والأوعية الدموية في المقاطعة الواقعة شرق فنلندا. وركز المشروع على عوامل الخطر الرئيسية مثل ارتفاع نسبة الكوليسترول في الدم، وارتفاع ضغط الدم، وانتشار التدخين من خلال التغييرات السلوكية.

نهج تحليل بيولوجي قوي يوفر رؤية شاملة لصحة الإنسان

اختبار جيني للتنبؤ بمخاطر القلب

وكانت دراسة سابقة نُشرت في مجلة «Nature Middle East» في 12 نوفمبر (تشرين الثاني) 2023. قد أشارت إلى تطوير طريقة جديدة للتنبؤ بمخاطر أمراض القلب لدى العرب باستخدام البيانات الوراثية، حيث إنهم يتحملون عبئاً كبيراً من أمراض القلب والأوعية الدموية.

ومن أجل معالجة هذا القصور قام باحثون من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية «كاوست» في المملكة العربية السعودية بالتعاون مع باحثين من الولايات المتحدة وكوريا الجنوبية بتطوير طريقة تستخدم بيانات «دراسات الارتباط على مستوى الجينوم» genome - wide association study (GWAS) والأدوات الحاسوبية للتنبؤ بخطر الإصابة بأمراض القلب بدقة كبيرة.

وقد تم تطبيق هذه الطريقة على مجموعات عربية، ومن الممكن توسيع نطاقها لتشمل مجموعات عرقية أخرى. ويُعد هذا البحث خطوة مهمة نحو تحسين الرعاية الصحية والتشخيص المبكر لأمراض القلب في المجتمعات المتنوعة.

وأخيراً، فإن التنبؤ المبكر بأمراض مثل مرض الشريان التاجي ومرض الزهايمر وسرطان البروستاتا ومرض السكري من النوع الثاني يتيح تنفيذ استراتيجيات الوقاية، حيث يتضمن ذلك تحديد المخاطر الشخصية والطرق غير الجراحية للكشف المبكر عن الأمراض.

وبشكل عام، تؤكد نتائج هذه الدراسة على أهمية دمج بيانات الأوميك المتعددة لتعزيز التنبؤ بالأمراض، مما يمهد الطريق لاستراتيجيات أكثر تخصيصاً وفاعلية في مجال الرعاية الصحية، لا سيما في الكشف المبكر عن الأمراض المزمنة الشائعة والوقاية منها.


أفريقيا الأكثر تضرراً من عواقب تغيّر المناخ على أسعار الغذاء

تغير المناخ يسبب انخفاضاً في إنتاجية المحاصيل بأفريقيا (رويترز)
تغير المناخ يسبب انخفاضاً في إنتاجية المحاصيل بأفريقيا (رويترز)
TT

أفريقيا الأكثر تضرراً من عواقب تغيّر المناخ على أسعار الغذاء

تغير المناخ يسبب انخفاضاً في إنتاجية المحاصيل بأفريقيا (رويترز)
تغير المناخ يسبب انخفاضاً في إنتاجية المحاصيل بأفريقيا (رويترز)

يُعدّ تغيّر المناخ أحد أبرز التحديات التي تواجه العالم، وله تأثيرات خطيرة على النظم الغذائية والمزارع في جميع أنحاء العالم. وتشمل بعض تأثيراته انخفاض الإنتاجية الزراعية، ونقص الأمن الغذائي، وما ينجم عنه من سوء التغذية.

الاحترار والغذاء

ورغم تزايد فهم تأثيرات تغيّر المناخ على الاقتصاد، من خلال رصد تداعياته على إنتاجية العمل، والإنتاج الزراعي، والطلب على الطاقة، وصحة الإنسان، فإن الفهم العميق لتأثيراته على التضخم وأسعار الغذاء لم يتم دراسته بالشكل الكافي.

وحذّرت دراسة عالمية، أجريت بالتعاون مع البنك المركزي الأوروبي، من أن أسعار المواد الغذائية والتضخم الإجمالي في جميع أنحاء العالم، سيرتفعان مع ارتفاع درجات الحرارة نتيجة تغيّر المناخ. وكشفت الدراسة، التي نُشرت في العدد الأخير من دورية «كوميونيكيشنز إيرث آند إنفايرومنت»، أن قارة أفريقيا هي الأكثر تضرراً عالمياً من ارتفاع أسعار المواد الغذائية والتضخم الإجمالي بالتوازي مع ارتفاع درجات الحرارة نتيجة تغيّر المناخ، تليها أميركا الجنوبية.

وبمراجعة الأسعار الشهرية للأغذية والسلع الأخرى ودرجات الحرارة والعوامل المناخية الأخرى في 121 دولة منذ عام 1996، توصل الباحثون إلى أن «صدمات الطقس والمناخ» ستتسبب في ارتفاع تكلفة الغذاء بنسبة 1.5 إلى 1.8 نقطة مئوية سنوياً خلال العقد المقبل.

ارتفاع درجات الحرارة يؤثر على الإنتاجية الزراعية في أفريقيا (رويترز)

وبحلول عام 2035، ستؤدي درجات الحرارة المرتفعة وحدها إلى ارتفاع أسعار المواد الغذائية في جميع أنحاء العالم بنسبة تتراوح بين 0.9 و3.2 في المائة كل عام، وسيضيف هذا ما بين 0.3 و1.2 في المائة إلى التضخم الإجمالي سنوياً.

اللافت، أن تأثير درجة الحرارة على التضخم ليس مؤقتاً؛ إذ وجدت الدراسة أن هذه الزيادات في الأسعار يمكن أن تستمر لمدة تصل إلى 12 شهراً بعد ارتفاع درجة الحرارة.

الأمن الغذائي بأفريقيا

وتسلط الدراسة الضوء على التأثير غير المتناسب لتغيّر المناخ على القطاع الزراعي في أفريقيا؛ إذ تؤدي زيادات درجات الحرارة إلى تفاقم الصدمات في جانب العرض، ما يؤدي إلى ارتفاع الضغوط التضخمية. وفي حديث لـ«الشرق الأوسط»، أشار الباحث الرئيسي للدراسة في معهد بوتسدام لأبحاث تأثير المناخ في ألمانيا، الدكتور ماكس كوتز، إلى العواقب المحتملة لتغيّر المناخ على الأمن الغذائي في أفريقيا.

وأضاف أن البلدان الأفريقية ستتأثر بقوة أكبر من البلدان الأخرى، بنسب لا تقل عن 1.75 نقطة مئوية سنوياً على تضخم الغذاء بحلول عام 2035، مقارنة بـ1.15 نقطة مئوية في أوروبا. وأوضح أن «درجات الحرارة المرتفعة خاصة تلك التي تزيد عن 25-30 درجة مئوية، يمكن أن تسبب انخفاضاً في إنتاجية المحاصيل. ورغم أننا لا نقيم ذلك بشكل صريح، فإننا نفسر نتائجنا كدليل على أن هذا الانخفاض في الإنتاجية يؤدي إلى صدمات في جانب العرض تؤدي إلى ارتفاع أسعار المواد الغذائية».

الغذاء يستحوذ على الجزء الأكبر من الإنفاق اليومي لسكان أفريقيا (رويترز)

وفي الاقتصادات الأفريقية، يستحوذ الإنفاق على الغذاء على جزء أكبر من الإنفاق اليومي للناس، لذلك من المرجح أن يكون لهذه التأثيرات تأثير أكبر على الناس في هذه المناطق، وفق كوتز.

وعن أبرز التوصيات لمعالجة آثار تغيّر المناخ على التضخم وضمان الاستقرار الاقتصادي في المنطقة، يشير كوتز إلى أن الطريقة الرئيسية تتمثل فقط في الحد من تغيّر المناخ نفسه. وأضاف أنه من خلال خفض الانبعاثات بما يتماشى مع اتفاقية باريس، يمكننا تجنب تأثيرات التضخم بنسبة 2 في المائة سنوياً.

ونوّه بأن التكيف أيضاً يمكن نظرياً أن يقلل من هذه التأثيرات؛ إذ تشير العديد من الدراسات السابقة إلى أن تبديل المحاصيل يمكن أن يكون استراتيجية فعالة للحد من آثار تغيّر المناخ على إنتاجية المحاصيل.

وتعدّ نتائج الدراسة بمثابة دعوة لصناع السياسات، لحثهم على معالجة التحديات المتعددة الأوجه التي يفرضها تغيّر المناخ والتضخم، من خلال الاستثمار في البنية التحتية القادرة على الصمود في وجه تغيّر المناخ، وتعزيز الممارسات الزراعية المستدامة، وتنفيذ استراتيجيات التكيف القوية لتخفيف الآثار السلبية لتغيّر المناخ على التضخم وتعزيز النمو والتنمية.