عبَّارة كهربائية «طائرة» بزعانف رافعة تضاعف سرعتها

مدينة «نيوم» السعودية اشترت 8 منها

عبَّارة كهربائية «طائرة» بزعانف رافعة تضاعف سرعتها
TT

عبَّارة كهربائية «طائرة» بزعانف رافعة تضاعف سرعتها

عبَّارة كهربائية «طائرة» بزعانف رافعة تضاعف سرعتها

ابتداء من هذا الخريف، سيكون لدى الركاب في استوكهولم خيارٌ جديدٌ للنقل العام عند السفر بين مبنى البلدية وضاحية إيكيرو في المدينة: عبَّارة «هيدروفويل» (قارب بزعانف مائية) كهربائية تطير فوق الماء، وتستخدم ما يصل إلى 80 في المائة أقل من الطاقة مقارنة بالعبَّارات التقليدية العاملة بالديزل.

زعانف رافعة

العبَّارة من شركة «كانديلا»، وهي شركة سويدية أطلقت النموذج الأولي لسفينة «هيدروفويل (hydrofoil») كهربائية عام 2016. ونظراً لمحدودية تقنية البطاريات، أجنحة وزعانف رافعة.

كان من الصعب كهربة القوارب، إذ تعدّ بطاريات الليثيوم أيون أقل كثافة للطاقة من الديزل أو البنزين، لذلك فإن استبدال كل الوقود الذي تحتاجه سفينة ما يتطلب بطاريات كبيرة جداً وثقيلة للغاية بحيث يتعذر حملها.

هنا يأتي دور تقنية «الهيدروفويل»: فمثل الأجنحة الموجودة أسفل القارب، ترفع الزعانف السفلية السفينة من الماء بحيث تطير بشكل أساسي على طول سطح الماء، ما يُقلل من السحب ومقدار الطاقة التي تحتاجها.

مع الهيدروفويلات، يُسمح لقوارب «كانديلا» بالسفر بسرعة أكبر من حدود السرعة التقليدية. وفي استوكهولم، على سبيل المثال، تقتصر العبَّارات على سرعة 12 عقدة (نحو 13 ميلاً في الساعة) حتى لا تُخلف أي موجات، إذ يمكن لتلك الموجات التي يصنعها القارب التأثير على السفن الأخرى، وتتسبب في تلف خطوط الشاطئ، أو البنية التحتية للأرصفة.

إلا أن عبَّارة الهيدروفويل الكهربائية من «كانديلا»، التي تُسمى «بي - 12 (P - 12)»، مُعفاة من هذا الحد عبر التحليق فوق سطح الماء، فهي لا تخلق موجات. وعند نحو 20 عقدة (23 ميلاً في الساعة)، تبدأ في الإقلاع، ويمكنها الوصول إلى سرعة الإبحار 30 عقدة، أو نحو 35 ميلاً في الساعة.

سرعة عالية

بهذه السرعة، من المتوقع لعبَّارة «كانديلا» أن تُقلل وقت السفر بشكل كبير لسكان استوكهولم. تبلغ المسافة بين مبنى البلدية في استوكهولم وإيكيرو نحو 18 كيلومتراً أو 11 ميلاً. هناك حالياً عبَّارة تغطي هذا المسار، لكنها تستغرق ساعة؛ لكن من شأن عبَّارة «بي - 12» من «كانديلا» أن تُقلل هذا الوقت إلى النصف.

كما أن ركوب العبَّارة يتجنب الازدحام المروري الذي يمكن أن يجعل رحلة السيارة تستغرق أكثر من 45 دقيقة. وسيكون هذا المشروع التجريبي الجديد المرة الأولى التي تطلق فيها «كانديلا» سفينة للنقل العام.

تتسع سفينة الركاب «بي - 12» من «كانديلا» لـ30 راكباً (تنتج الشركة أيضاً طرازَين للاستخدام الخاص). وهي أصغر بكثير من العبَّارات الأخرى: يمكن أن تتسع العبَّارات التقليدية التي تعمل بالديزل في استوكهولم (بما في ذلك تلك التي تسافر حالياً إلى إيكيرو) لنحو 340 شخصاً، لكن شركة «كانديلا» تقول إن متوسط معدل إشغالها يبلغ نحو 10 في المائة فقط.

ويقول ميكائيل ماهلبرغ، رئيس الاتصالات في شركة «كانديلا»: «عبر التحول من السفن الكبيرة شبه الفارغة إلى نظام تكون لديك فيه أساطيل أكبر من السفن الأصغر حجماً والأكثر رشاقة، يمكنك الحصول على رحلات مغادرة أكثر تواتراً وأوقات سفر أقصر. وينتهي بك الأمر إلى نظام أكثر شبهاً بالحافلات ولكنه على الماء، مما يكون له كثير من الفوائد للركاب والبيئة».

ثورة في النقل الحضري

ترى شركة «كانديلا» أن عبَّارتها وسيلةٌ لإحداث ثورة في وسائل النقل الحضري. هناك كثير من المدن حول العالم مُشَّيدة على الماء، وكان الماء في السابق الطريقة الرئيسية للانتقال. ولكن بعد ذلك جاءت السيارات، وكل حركة المرور الخاصة بها. طَبَّقت بعض المدن سياسات مثل تسعير الازدحام (استوكهولم من بينها)؛ لتقليل حركة المرور وانبعاثات المركبات. لكن بالنسبة إلى شركة «كانديلا»، فإن المجاري المائية لا تُستخدَم بالقدر الكافي، وخيارات السفن الحالية ملوِّثة للبيئة بشكل عام. وفي غياب ضوابط الانبعاثات، يمكن للعبَّارات التي تعمل بالديزل أن تُطلق مزيداً من أكسيد النيتروجين، والجسيمات الملوِّثة لكل رحلة ركاب تكون أكثر مما إذا انتقل هؤلاء الركاب بالسيارة. ونظراً لأنها كهربائية، فلا تُطلق قوارب «كانديلا» أي انبعاثات للعوادم.

وخلص «تحليل دورة الحياة» لعام 2022 على عبَّارة «بي - 12» من «كانديلا»، الذي أجراه طلاب في المعهد الملكي للتكنولوجيا في استوكهولم، إلى أن عبَّارات الهيدروفويل الكهربائية تُطلِق انبعاثات من ثاني أكسيد الكربون أقل بنسبة 97.5 في المائة من العبَّارات العاملة بالديزل.

* مجلة «فاست كومباني»

- خدمات «تريبيون ميديا»



ابتكار بلاستيك متين قابل لإعادة التدوير

الطرق الحالية لتدوير البلاستيك تنتج مواد بجودة أقل من المواد الأصلية (رويترز)
الطرق الحالية لتدوير البلاستيك تنتج مواد بجودة أقل من المواد الأصلية (رويترز)
TT

ابتكار بلاستيك متين قابل لإعادة التدوير

الطرق الحالية لتدوير البلاستيك تنتج مواد بجودة أقل من المواد الأصلية (رويترز)
الطرق الحالية لتدوير البلاستيك تنتج مواد بجودة أقل من المواد الأصلية (رويترز)

تمكن باحثون من جامعة أوساكا في اليابان من تطوير بوليمرات متينة وعالية الأداء يمكن تفكيكها بسهولة وإعادة تدويرها إلى مواد نقية.

وأوضح الباحثون، أن هذا الابتكار يمكن أن يُوسّع استخدامات البلاستيك القابل لإعادة التدوير ويقلل من مشكلة التلوث البلاستيكي، ونشرت النتائج، الاثنين، في دورية «Chemical Science».

ويعدّ البلاستيك من أهم مكونات الحياة العصرية، حيث يدعم مجالات مثل الطب والتكنولوجيا وسلامة الأغذية بفضل قوته. ومع ذلك، يبقى البلاستيك مصدراً كبيراً للتلوث وصعباً في إعادة التدوير.

وتمكن معالجة هذه المشكلة المتزايدة من خلال تطوير أنواع من البلاستيك تُسهّل عملية إعادة التدوير. ويتكون البلاستيك من جزيئات تعرف بالبوليمرات، وهي سلاسل طويلة من وحدات صغيرة متكررة تسمى «المونومرات».

وتستخدم الطرق الحالية لإعادة التدوير الفيزيائي البوليمرات دون تفكيكها؛ ما يؤدي عادةً إلى الحصول على مواد مُعاد تدويرها بجودة أقل من المواد الأصلية. أما إعادة التدوير الكيميائي، وهي طريقة أحدث، فتقوم بتفكيك سلاسل البوليمرات إلى وحداتها المونومرية ثم إعادة تجميعها؛ ما ينتج بلاستيكاً بجودة تعادل الجودة الأصلية.

لكن تكمن المشكلة في أن البوليمرات المصممة لإعادة التدوير الكيميائي عادةً ما تكون ضعيفة، حيث تكون الروابط بين الوحدات هشة لضمان سهولة التفكيك.

ونجح الفريق في تطوير بوليمرات قوية قابلة لإعادة التدوير كيميائياً دون التضحية بمقاومتها للحرارة والمواد الكيميائية.

يقول الباحث المشارك في الدراسة بجامعة أوساكا، الدكتور ساتوشي أوغاوا: «كنا نعلم أنه يجب أن نجعل الروابط بين المونومرات قوية في الظروف القاسية، لكن سهلة الكسر في ظروف محددة لإعادة التدوير. وفوجئنا أن لا أحد قد جرب إدخال مجموعة موجهة تعمل مثل القفل، بحيث لا تنكسر الروابط إلا بوجود محفز معدني».

وأضاف عبر موقع الجامعة، أن المجموعة الموجهة عملت مثل القفل الذي لا يُفتح إلا بالمفتاح الصحيح. وعلى الرغم من أن البوليمرات صمدت أمام درجات الحرارة العالية والمواد الكيميائية القاسية، فإنه عند بدء عملية إعادة التدوير الكيميائية، تصرف المحفز النيكل مثل المفتاح، ففتح الروابط بسهولة، وأُطلقت المونومرات، وتمكن الباحثون من إعادة تركيب البوليمر الأصلي من جديد.

وأشار الفريق إلى أن النتائج تمثل خطوة هائلة إلى الأمام، حيث تمكنوا من تصنيع بوليمر بهذه القوة يمكن تفكيكه وإعادة تدويره بسهولة ودقة إلى مادة نقية بعدد قليل من الخطوات.

ونوَّه الباحثون بأن هذا التصميم الثوري يمكن أن يُستخدم في إنتاج بوليمرات عالية الأداء قابلة لإعادة التدوير كيميائياً بلا حدود ودون فقدان الجودة؛ مما قد يسهم في التخلص من مشكلة التلوث البلاستيكي بشكل نهائي.