قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث

بتصميم سويسري هو الأول من نوعه في أميركا

قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث
TT
20

قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث

قطار جديد أنيق في لوس أنجليس خالٍ من التلوث

في يوم بارد، يُخرج قطار جديد سُحُباً تبدو كأنها دخان، تماماً مثل المحرك البخاري التقليدي. لكنَّ القطار -الذي يعمل على خلايا الوقود الهيدروجينية، وليس الفحم- لا يُنتج أي انبعاثات ضارة بالمناخ أو ملوِّثة للهواء... فالعادم الوحيد منه هو بخار الماء.

قطار بيئي

القطار الأزرق الأنيق هو الأول من نوعه في أميركا الشمالية. يُسمى «زيمو» ZEMU، وهو الاسم المختصر لعبارة zero-emissions multiple unit (وحدة متعددة بلا انبعاثات). وسيبدأ قريباً في نقل الركاب بين مدينتين في شرق لوس أنجليس، مما يربط الركاب بقطارات أخرى تسافر إلى وسط المدينة.

يعمل بعض خطوط القطارات الأخرى، للقضاء على الانبعاثات، عن طريق إضافة أسلاك علوية واستخدام قطارات كهربائية، مثل مشروع «كالترين» الجديد في منطقة «باي». لكنَّ قطارات الهيدروجين لا تتطلب أي تغييرات على المسارات.

يقول تيم واتكنز، رئيس الشؤون التشريعية والعامة في إدارة النقل بمقاطعة سان برناردينو، الوكالة المسؤولة عن المشروع: «الحقيقة هي أنه يمكن استخدامها في أي مكان توجد فيه السكك الحديدية حالياً. لا يتطلب استثماراً رأسمالياً جديداً في البنية التحتية».

تَستخدم القطارات، التي صمَّمها مصنع «ستادلر» السويسري، نظاماً هجيناً يعمل ببطارية الهيدروجين. وتنقسم خلايا وقود الهيدروجين إلى جزيئات هيدروجينية، ما يُولِّد الطاقة التي تشحن البطاريات على متن القطار، والتي بدورها تعمل على تشغيل محركات القطار. كما تجري إعادة شحن البطاريات عندما يتوقف القطار.

يقول كادن كيلباك، مدير المشاريع التجارية في شركة «ستادلر» بالولايات المتحدة: «من الرائع لنا أن نتمكن من استعادة هذه الطاقة حتى نتمكن من زيادة كفاءة القطار، وتحسين المدى».

اختبارات ميدانية

يخضع القطار حالياً للاختبار النهائي على المسارات المحلية. ومن شأن شبكة «مترولينك»، وهي شبكة القطارات الإقليمية، تسيير الخدمة المنتظمة بين مدينتي ريدلاندز وسان برناردينو في أوائل عام 2025.

صُمم القطار، الذي يحتوي على ثلاث عربات للركاب، لإعادة التزود بالوقود مرة واحدة في اليوم. وفي البداية، سيَستخدم النظام الهيدروجين العادي، المصنوع من الوقود الأحفوري -لذا، رغم القضاء على التلوث المباشر من القطار، فإنه لا يزال يحتوي على بصمة كربونية.

يقول واتكنز إن الهيدروجين الأخضر، المصنوع باستخدام الطاقة المتجددة، «لديه مشكلة في الموارد هنا في جنوب كاليفورنيا. لكننا سوف ننتقل إلى الهيدروجين الأخضر مع توفر المورد بشكل أكبر».

وحقيقة أن القطار يقضي على التلوث أمر بالغ الأهمية في سان برناردينو. إذ تسهم الطرق السريعة ذات الممرات العشرة، وساحات القطارات الأخرى، وغير ذلك من الصناعات في المنطقة جميعاً، في تدني جودة الهواء.

تقليل التلوث

وقد منحت جمعية الرئة الأميركية هذه المقاطعة درجة «إف» في تقريرها عن حالة الهواء لعام 2024. وهي تحتل المرتبة الأسوأ في البلاد من حيث الضباب الدخاني، مع ما يقرب من 6 أشهر في السنة من أيام الهواء غير الصحي خلال فترة الدراسة من 2020 إلى 2022.

وتمثل حرائق الغابات، مثل حريق «لاين» الحالي، مصدراً آخر متزايداً لتلوث الهواء في المنطقة. لذا يمكن أن يساعد تقليل الانبعاثات في تجنب بعض من أسوأ آثار تغير المناخ، بما في ذلك مزيد من الحرائق.

ومن شأن المشروع، المدعوم بملايين الدولارات من تمويل الدولة، أن يُظهر نظاماً يمكن تكراره في أماكن أخرى. يقول كيلباك إن القطارات الكهربائية ذات الأسلاك العلوية لا تزال منطقية عندما يكون ذلك ممكناً، لأنها فعالة ولا تحتاج إلى إعادة التزود بالوقود. والقطارات نفسها أبسط، لذلك هناك عدد أقل من الأجزاء التي يمكن أن تتعطل. ولكن في المناطق التي يصعب فيها إضافة الأسلاك العلوية -إما لأن المدينة لا تحب مظهرها الخارجي، وإما لأن شركات الشحن التي تتقاسم المسار تقاومها- فإن الهيدروجين هو خيار آخر. ويضيف: «أعتقد أنه سيُمكّن الكثير من الأماكن من إزالة الكربون من دون الحاجة إلى إجراء استثمارات باهظة التكلفة في البنية التحتية».

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



شرائح الخشب لتصفية البكتيريا والبلاستيك الميكروي من الماء

شرائح الخشب لتصفية البكتيريا والبلاستيك الميكروي من الماء
TT
20

شرائح الخشب لتصفية البكتيريا والبلاستيك الميكروي من الماء

شرائح الخشب لتصفية البكتيريا والبلاستيك الميكروي من الماء

يمكن لشرائح الخشب أن تعمل مرشحات مياه لتزيل البكتيريا وجسيمات البلاستيك الميكروية (الميكرون - 1 من الألف من الملليمتر) بكفاءة تزيد على 99 في المائة، كما كتب ماثيو سباركس (*)

وسيلة رخيصة

وكانت أبحاث سابقة دققت في طرق أكثر تعقيداً لصنع مرشحات خشبية تتضمن معالجات كيميائية معقدة، لكن هذه الطرق غير عملية في البلدان منخفضة الدخل، حيث تتسبب الأمراض المنقولة بالمياه في مئات الآلاف من الوفيات سنوياً، وفقاً لأنطوني سانشيز فيرير وجينيفر غيريرو بارا من الجامعة التقنية في ميونيخ.

ولجعل مرشحات المياه أكثر سهولة في الاستخدام؛ اختبر الباحثون أقراصاً خشبية قطرها 5 سنتيمترات وسمكها ملليمتر واحد. كوانت الأقراص فعالة في إزالة الجسيمات التي يبلغ عرضها نحو 100 نانومتر فأكثر - وهو ما يكفي لالتقاط الكثير من اللدائن الدقيقة والبكتيريا مثل الإشريكية القولونية، كما جاء في الدراسة المنشورة في مجلة «علوم وتكنولوجيا الخشب»، (doi.org/phj2).

وبينما يمكن لبعض الملوثات الأصغر حجماً، مثل الفيروسات، أن تظل قادرة على المرور، فإن المرشحات الخشبية لا تزال قادرة على إنقاذ أرواح كثيرة، كما يقول الباحثون.

أوعية الخشب لترشيح الملوثات

يتكون الخشب من أوعية من نسيج الخشب، تنقل الماء من جذور الأشجار إلى أوراقها. يبلغ طول كل وعاء ملليمترات أو سنتيمترات فقط، لكن الماء يمكن أن ينتقل إلى الأوعية المجاورة من خلال ثقوب صغيرة في جدرانه تُسمى الحفر. ويقول سانشيز فيرير إن هذه الحفر هي التي تسمح للخشب بالعمل مرشحاً. ويضيف: «لدى الخشب هذا النوع من الشبكة، التي تعمل بشكل طبيعي كغربال».

أفضل أخشاب الأشجار

اختبر الباحثون شرائح من شجر الحور الأصفر (Liriodendron tulipifera)، والزان الأوروبي (Fagus sylvatica)، والتنوب دوغلاس (Pseudotsuga menziesii)، والتنوب الفضي (Abies alba). وكان اثنان منهما رائدين بوضوح: إذ أزال الزان الأوروبي ما بين 99.7 و99.9 في المائة من الجسيمات النانوية، بينما أزال التنوب الفضي ما بين 99.3 و99.7 في المائة. لكن الماء كان يتدفق أسرع عبر خشب الزان؛ لذا كان الخيار المفضل للباحثين.

* مجلة «نيو ساينتست» - خدمات «تريبيون ميديا»