طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة

في محطة جديدة لمعالجة مياه الصرف الصحي بصحراء كاليفورنيا

طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة
TT

طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة

طريقة مطورة لامتصاص الكربون الجوي بتكلفة زهيدة

على حافة صحراء موهافي، على بعد 60 ميلاً إلى الشمال من مدينة لوس أنجليس، ستقوم محطة جديدة لمعالجة المياه بتحويل مياه الصرف الصحي إلى مياه صالحة للشرب.

إزالة ثاني أكسيد الكربون

سيختبر المصنع أيضاً شيئاً جديداً: إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بتكلفة قليلة أو من دون تكلفة.

في الوقت الحالي، يعد استخدام آلات «الالتقاط المباشر للهواء» عملية مكلفة. إذ يمكن أن تكلف إزالة طن واحد منه وتخزينه ما يصل إلى 1000 دولار. ومع انبعاث نحو 40 مليار طن من ثاني أكسيد الكربون من البشر كل عام، لا يمكن للصناعة الناشئة أن تتوسع بسهولة لمعالجة المشكلة.

إلا أن شركة «كابتشر 6» Capture 6، وهي شركة ناشئة تشارك في المشروع الجديد في بالمديل، كاليفورنيا، تتبع نهجاً مختلفاً. ويقول إيثان كوهين كول، الرئيس التنفيذي للشركة، إن العملية الجديدة «لديها القدرة على تقليل أو حتى إلغاء تكلفة إزالة ثاني أكسيد الكربون بشكل كبير». وتقوم الشركة بدمج التكنولوجيا الخاصة بها في المواقع الصناعية القائمة.

توظيف المخلفات لالتقاط الملوثات

وفي المشروع الجديد، الذي بدأ العمل به مؤخراً، ستعالج التكنولوجيا أيضاً مشكلة محطة معالجة المياه. فعندما تقوم المحطة بمعالجة مياه الصرف الصحي، سينتهي الأمر بتوليد أطنان من المياه المالحة - وهو أمر عادة ما يكون التخلص منه مكلفاً. وستستخدم «كابتشر 6» هذا المحلول الملحي لإنشاء مادة مذيبة تلتقط ثاني أكسيد الكربون من الهواء.

طريقة جديدة لامتصاص ثاني أكسيد الكربون الجوي

تعمل معظم تقنيات التقاط الهواء المباشر عن طريق سحب الهواء من خلال مرشح أو سائل لامتصاص ثاني أكسيد الكربون. ثم يستخدم الكثير من الطاقة لإخراج ثاني أكسيد الكربون للتخزين أو إعادة الاستخدام.

ولكن بدلاً من استخدام المرشحات، تعتمد طريقة «كابتشر 6» على خطوة رئيسية واحدة، وهي أن المادة المذيبة التي تصنع من الماء المالح تتفاعل مع ثاني أكسيد الكربون لتكوين كربونات متمعدنة mineralized carbonate.

ولذا لا يلزم إزالة ثاني أكسيد الكربون مرة أخرى. إذ وبدلاً من ذلك، يمكن استخدام الكربونات لصنع مواد كيميائية خضراء. وستستخدم محطة معالجة المياه المنتجة لاستبدال بعض المواد الكيميائية التي تستخدمها عادة، مما يقلل الانبعاثات من سلسلة التوريد الخاصة بها.

ويقول كوهين كول: «لقد تم تصميم نظام إزالة الكربون الخاص بنا منذ البداية كوسيلة لتسهيل عملية إزالة الكربون، وليس فقط إزالة ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي». كما ستعمل محطة معالجة المياه على تقليل الانبعاثات من خلال تجنب الحاجة إلى نقل نفايات المياه المالحة إلى مكان آخر.

طاقة متجددة ومياه صالحة للشرب

في المجمل، يقول إن العملية توفر الكثير من الطاقة في جميع أنحاء سلسلة التوريد، ما يعوض استخدامها المباشر للطاقة. وهي مصممة أيضاً للعمل بالطاقة المتجددة. تولد هذه التقنية أيضاً المزيد من مياه الشرب التي لا يمكن استخراجها من الماء المالح.

وسوف تضخ محطة معالجة المياه كل مياهها النظيفة تحت الأرض إلى طبقات المياه الجوفية، وبالتالي فإنها ستصل إلى إمدادات المياه بشكل غير مباشر بدلا من نقلها عبر الأنابيب إلى المنازل.

بالنسبة للمواد الكيميائية في المصنع، قد تكون الشركة الناشئة قادرة على تمويل عملية إزالة ثاني أكسيد الكربون بالكامل دون الاعتماد على بيع أرصدة الكربون.

التقاط مليارات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون

يقول كوهين كول إن محطات معالجة المياه تنتج كمية هائلة من نفايات المياه المالحة كل عام، بحيث يمكن توسيع نطاق العملية لالتقاط مليارات الأطنان من ثاني أكسيد الكربون. وفي بالمديل، سيعمل المصنع الجديد على التقاط نحو 25 ألف طن من ثاني أكسيد الكربون سنوياً بينما يقوم بتنقية 4.5 مليون غالون (الغالون 3.785 لتر) من المياه.

ويمكن استخدام هذه التكنولوجيا أيضاً في صناعات أخرى، مثل التعدين، وفي محطات إزالة الكربون على طول الساحل، حيث غالباً ما تقوم الشركات بإلقاء المياه المالحة مرة أخرى إلى المحيط، ما يضر بالحياة البحرية. وتتوقع مرافق المياه توفير 40 في المائة من التكلفة الدائمة لمعالجة المياه في المحطة بفضل التكنولوجيا الجديدة.

وبسبب التوفير في التكاليف، تقول الشركة إن لديها بالفعل مجموعة من العملاء المهتمين. إذ سيتم إطلاق مشاريع أخرى قريباً في أستراليا وكوريا الجنوبية وأجزاء أخرى من الولايات المتحدة. وقد تحصل الشركة الناشئة أيضاً على دعم المجتمع بسهولة أكبر من غيرها، لأنها يمكن أن تساعد في توليد المياه النظيفة وتجنب التأثير البيئي لإلقاء المياه المالحة أو حقنها تحت الأرض. كما أنه يتجنب الحاجة إلى نقل ثاني أكسيد الكربون المحتجز إلى مكان آخر، وهي عملية تنطوي على مخاطر.

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

حقائق

25000 طن

تلتقطه المحطة من ثاني أكسيد الكربون سنوياً بعد تنقية 4.5 مليون غالون من المياه


مقالات ذات صلة

ألبوم مصنوع من النفايات... «كولدبلاي» يطلق إصداره الجديد

يوميات الشرق فريق «كولدبلاي» البريطاني في جولته الموسيقية الأخيرة (إنستغرام)

ألبوم مصنوع من النفايات... «كولدبلاي» يطلق إصداره الجديد

يصدر غداً الألبوم العاشر في مسيرة «كولدبلاي»، الفريق الموسيقي الأكثر جماهيريةً حول العالم. أما ما يميّز الألبوم فإنه مصنوع من نفايات جمعت من أنهار جنوب أميركا.

كريستين حبيب (بيروت)
الاقتصاد الفرقة التفتيشية التابعة للمركز الوطني للرقابة على الالتزام البيئي (الشرق الأوسط)

السعودية تعالج أكثر من 1.3 ألف مشكلة بيئية في 90 يوماً

تمكن مفتشو الرقابة في المركز الوطني للرقابة على الالتزام البيئي من معالجة نحو 1363 بلاغاً بيئياً خلال الربع الثالث.

«الشرق الأوسط» (الرياض)
يوميات الشرق تشكل النساء نسبة 33 % من فريق مفتشي البيئة وقادته في «محمية الأمير محمد بن سلمان الملكية» (الشرق الأوسط)

الجولة رقم 5000 في محمية «محمد بن سلمان الملكية» بإشراف «العنقاوات»

سيّرت «هيئة تطوير محمية الأمير محمد بن سلمان الملكية» الجولة رقم 5000. بإشراف أول فريق نسائي من مفتشي البيئة في السعودية، والأكبر في الشرق الأوسط.

غازي الحارثي (الرياض)
الاقتصاد المملكة ترسّخ مبدأ مكافحة التصحر ومقاومة الجفاف (واس)

وكيل «البيئة»: السعودية تقود جهوداً عالمية لمكافحة التصحر في مؤتمر «كوب 16»

لمناسبة انعقاد مؤتمر «كوب 16» لمكافحة التصحر في السعودية، كان لـ«الشرق الأوسط» لقاءٌ مع الدكتور أسامة بن إبراهيم فقيها، وكيل وزارة البيئة ومستشار رئاسة «كوب 16»

هلا صغبيني (الرياض)
يوميات الشرق الحلول دائماً موجودة (أ.ب)

سفينة تاريخية تتحوَّل أكبر حاجز اصطناعي للشعاب المرجانية

تُعدّ «إس إس» أكبر سفينة ركاب بُنيت على الإطلاق داخل الولايات المتحدة، بجانب امتلاكها الرقم القياسي لأسرع عبور عبر المحيط الأطلسي في رحلتها الأولى عام 1952.

«الشرق الأوسط» (فلوريدا)

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟
TT

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟

لماذا يُحب المعلمون الذكاء الاصطناعي التوليدي للحصول على المشورة؟

يمكن للمعلمين استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي بعدة طرق، فقد يستخدمونه لتطوير خطط الدروس، وإجراء الاختبارات، أو قد يعتمد المعلمون على أداة الذكاء الاصطناعي التوليدي، مثل «تشات جي بي تي» (ChatGPT)، للحصول على رؤى حول كيفية تدريس مفهوم ما، بشكل أكثر فاعلية.

ملخص البحث الأكاديمي

إنجازات المعلمين بتوظيف الذكاء الاصطناعي

سامانثا كيبلر، أستاذة مساعدة للتكنولوجيا والعمليات في كلية «ستيفن إم روس للأعمال» بجامعة ميشيغان، وكلير سنايدر، مرشحة دكتوراه في إدارة الأعمال بجامعة ميشيغان، كتبتا (*) تقولان: «في بحثنا الجديد، أفاد المعلمون الذين يقومون بكلا الأمرين فقط بأنهم يشعرون بأنهم ينجزون مزيداً من العمل، كما أخبرونا بأن تدريسهم كان أكثر فاعلية باستخدام الذكاء الاصطناعي. على مدار العام الدراسي 2023-2024، تابعنا 24 معلماً في مدارس (K-12) (في النظام التعليمي الأميركي: المدارس التي تشمل المراحل من رياض الأطفال والابتدائية والمتوسطة حتى الصف 12-المحرر) في جميع أنحاء الولايات المتحدة، وهم يتصارعون بشأن ما إذا كان ينبغي لهم استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي في عملهم، وكيفية استخدامه».

وأضافت الباحثتان: «قدمنا ​​لهم جلسة تدريبية قياسية حول الذكاء الاصطناعي التوليدي في خريف 2023. ثم أجرينا ملاحظات ومقابلات واستطلاعات متعددة طوال العام. لقد وجدنا أن المعلمين يشعرون بمزيد من الإنتاجية والفاعلية مع الذكاء الاصطناعي التوليدي عندما لجأوا إليه للحصول على المشورة».

أساليب تعليم بديلة

قد لا تنجح الطرق القياسية للتدريس وفقاً للمعايير التي تناسب طالباً واحداً، أو في عام دراسي واحد في عام آخر. قد يتعثر المعلمون ويحتاجون إلى تجربة نهج مختلف، وهنا اتضح أن الذكاء الاصطناعي التوليدي يمكن أن يكون مصدراً للأفكار لتلك الأساليب البديلة.

وفي حين يُركز كثيرون على فوائد الإنتاجية لكيفية مساعدة الذكاء الاصطناعي التوليدي للمعلمين في إجراء الاختبارات أو الأنشطة بشكل أسرع، تُشير دراستنا إلى شيء مختلف، إذ إن المعلمين يشعرون بمزيد من الإنتاجية والفاعلية عندما يتعلم طلابهم، ويبدو أن الذكاء الاصطناعي التوليدي يساعد بعض المعلمين في الحصول على أفكار جديدة حول كيفية تعزيز تعلُّم الطلاب.

تحفيز الإبداع

يتطلب التدريس من رياض الأطفال حتى الصف الثاني عشر الإبداع، خصوصاً عندما يتعلق الأمر بمهام، مثل خطط الدروس أو كيفية دمج التكنولوجيا في الفصل الدراسي. ومع ذلك، يتعرض المعلمون لضغوط للعمل بسرعة، لأن لديهم كثيراً من الأمور للقيام بها، مثل إعداد المواد التعليمية، والاجتماع مع أولياء الأمور وتصحيح واجبات الطلاب المدرسية. لا يملك المعلمون وقتاً كافياً كل يوم للقيام بكل العمل الذي يحتاجون إليه. نحن نعلم أن مثل هذه الضغوط غالباً ما تجعل الإبداع صعباً، وهذا يمكن أن يجعل المعلمين يشعرون بالعجز.

يرى بعض الناس، خصوصاً خبراء الذكاء الاصطناعي، أن الذكاء الاصطناعي التوليدي هو الحل لهذه المشكلة؛ فهو دائماً على أهبة الاستعداد، ويعمل بسرعة، ولا يتعب أبداً.

تحديات تعلُّم استخدام الذكاء الاصطناعي

ومع ذلك، تفترض هذه النظرة أن المعلمين سيعرفون كيفية استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل فعال للحصول على الحلول التي يسعون إليها. يكشف بحثنا أن الوقت الذي يستغرقه عدد من المعلمين للحصول على ناتج مرضٍ من التكنولوجيا -ومراجعته لتناسب احتياجاتهم- لا يقل عن الوقت الذي يستغرقه إنشاء المواد من الصفر بمفردهم، وهذا هو السبب في أن استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي لإنشاء المواد لا يكفي لإنجاز المزيد.

من خلال فهم كيفية استخدام المعلمين للذكاء الاصطناعي التوليدي بشكل فعال للحصول على المشورة، يمكن للمدارس اتخاذ قرارات أكثر استنارة حول كيفية الاستثمار في الذكاء الاصطناعي لمعلميها، وكيفية دعم المعلمين في استخدام هذه الأدوات الجديدة. علاوة على ذلك، فإن هذا يعود بالفائدة على العلماء الذين يصنعون أدوات الذكاء الاصطناعي، والذين يمكنهم اتخاذ قرارات أفضل حول كيفية تصميم هذه الأنظمة.

محدودية البحث

ما زال هذا الأمر غير معروف، إذ يواجه عدد من المعلمين عقبات تمنعهم من رؤية فوائد أدوات الذكاء الاصطناعي التوليدي، مثل «تشات جي بي تي». وتشمل هذه الفوائد القدرة على إنشاء مواد أفضل بشكل أسرع.

ومع ذلك، كان المعلمون الذين تحدثنا إليهم جميعاً مستخدمين حديثاً للتكنولوجيا. قد يكون لدى المعلمين الأكثر دراية بطرق تحفيز الذكاء الاصطناعي التوليدي -الذين نسميهم «المستخدمين الأقوياء»- طرق أخرى للتفاعل مع التكنولوجيا لم نرها. كما أننا لا نعرف حتى الآن بالضبط لماذا ينتقل بعض المعلمين من كونهم مستخدمين جديدين إلى مستخدمين ماهرين، في حين لا يفعل آخرون ذلك.

نظرة موجزة على البحث الأكاديمي:

https://papers.ssrn.com/sol3/papers.cfm?abstract_id=4924786#maincontent

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