التبغ الساخن... أحدث تقليعة في عالم التدخين

سجائر لا تحرق التبغ تثير جدالاً علمياً حول مضارها

التبغ الساخن... أحدث تقليعة في عالم التدخين
TT

التبغ الساخن... أحدث تقليعة في عالم التدخين

التبغ الساخن... أحدث تقليعة في عالم التدخين

بدأت التحولات حديثاً إلى نوع جديد من السجائر المطورة، تسمى «منتجات التبغ الساخن» HTP - Heat Tobacco Products، أو ما يعرف أيضاً بأجهزة التسخين وليس الحرق، فبدلاً من حرق التبغ تقوم تلك الأجهزة بتسخين التبغ لتحرير أبخرة تسمّى «المواد المتطايرة (آيروسول)» من النيكوتين ومواد أخرى يستنشقها المدخن. وكثيراً ما يوصف هذا النوع من التدخين بأنه هجين بين السيجارة التقليدية والسيجارة الإلكترونية.

التبغ الساخن
أُطلق مصطلح «فابينغ vaping» قبل سنوات على عملية استنشاق بخار النيكوتين من جهاز خاص بتوليده كما يحدث في السيجارة الإلكترونية. والآن هناك نوعان من أجهزة التدخين الحديثة هذه: السيجارة الإلكترونية المعروفة، وسيجارة منتجات بخار التبغ الساخن. وتحتوي هذه الأخيرة على التبغ، وتولّد بخار التبغ الذي يمكن استنشاقه. ومن المهم ألا يُحرق التبغ في هذه الأجهزة. بينما في السيجارة الإلكترونية يتم تسخين سائل يحتوي على النيكوتين ويتولد بخار يمكن استنشاقه من دون تبغ. ويوجد الآن شبه إجماع علمي ناشئ على أن انعدام عملية الاحتراق في السجائر الإلكترونية، أي تطوير منتجات بخار التبغ، تجعلها خيارات أقل ضرراً للمستهلكين البالغين. لذلك تسمى هذه الفئة «منتجات منخفضة المخاطر» أي أن لديها القدرة على تقليل المخاطر المرتبطة بالتدخين.
وجاء إطلاق سجائر تبغ جديدة لا تحترق، بعد تصميم جهاز IQOS) I - Quit - Ordinary - Smoking) الذي يعني «أقلعتُ عن التدخين» من قِبل شركة فليب موريس لعيدان التبغ الصغيرة جداً المنقوعة في محلول من «البروبيلين غليكول»، يتم وضعها في حامل في سيجارة يسمى «HNB» (Heat Not Burn - أي التسخين وليس الحرق). ويمكن التخلص من العيدان برميها لاحقاً.
يتم تسخين التبغ بأداة كهربائية صغيرة عند 350 درجة مئوية. وتزعم الشركة أنها «تقنية ثورية تسخن التبغ دون حرقه، وتمنحك الطعم الحقيقي للتبغ، من دون دخان ولا رماد، ورائحة أقل».
وتنطلق المكونات الضارة لدخان التبغ من نواتج احتراق غير كامل (الانحلال الحراري) وتدهور سجائر التبغ عن طريق الحرارة (التدهور الحراري).
يحدث الاحتراق التام عند درجة حرارة عالية (1300 درجة مئوية)، أعلى من الحرارة الناتجة عن تدخين سيجارة التبغ (أقل من 800 درجة مئوية). والعلامات النموذجية للتحلل الحراري والتدهور الحراري لسجائر التبغ هي ظهور الأسيتالديهيد، وهو مركب عضوي متطاير مهيج، وبنزو بيرين، وهيدروكربون عطري متعدد الحلقات مسرطن وأول أكسيد الكربون.

نبذة تاريخية
كانت البرامج التجريبية لنظام IQOS قد بدأت في عام 2014 في اليابان وفي عام 2015 في سويسرا وإيطاليا. وأشار استطلاع على الإنترنت في اليابان نُشر في عام 2015 إلى أن الأفراد الأصغر سناً (من 15 إلى 39 عاماً) كانوا أكثر تقبلاً لاستخدام IQOS، مثل المدخنين السابقين والمدخنين الحاليين. ومنذ عام 2016، سمح ما مجموعه 19 دولة ببيع سجائر IQOS. في يونيو (حزيران) 2016، كشفت بيانات مؤشر مديري المشتريات أن IQOS قد استحوذت على 2.2٪ من سوق السجائر في اليابان.
ولم يتم بيع IQOS في الولايات المتحدة حتى وقت قريب. لكن إدارة الغذاء والدواء الأميركية وافقت أخيراً على بيع هذا النوع من السجائر.
وتدّعي شركة «فليب موريس» أن هذه الأجهزة متوفرة أساساً في أكثر من 40 دولة أخرى ويستخدمها أكثر من 10 ملايين شخص معظمهم من المدخنين السابقين. ومع هذا فمن المتوقع عودة النقاشات الصحية التي اندلعت عند إطلاق السجائر الإلكترونية.
يحتاج المدخنون وغير المدخنين إلى معلومات دقيقة حول المركبات السامة الصادرة في دخان IQOS. ويجب أن تأتي هذه المعلومات من مصادر مستقلة عن صناعة التبغ.

جدال علمي
تدور تساؤلات عديدة حول منتجات التبغ الساخن أهمها هي ما إذا كانت هذه المنتجات أكثر أماناً من تدخين السجائر التقليدية، وهل تشجع الناس على الإقلاع أو التعود على التدخين؟ وما المخاطر على المدى البعيد؟ منطقياً، معظم المركبات الخطيرة في السجائر تتولد في أثناء حرق التبغ. ولذا فإن التخلي عن الاحتراق يعني منتجات تبغ ساخن أقل ضرراً. وفي الوقت نفسه فإن هذه المنتجات توفر النيكوتين وطعماً مشابهاً للسجائر التقليدية.
وتشير تقارير علمية إلى أن السجائر الإلكترونية غيّرت تفكير المدخنين، لكن معدل الأشخاص الذين يتحولون من التدخين إلى التبخير قد تباطأ بالفعل. وتعترف «فليب موريس» بأن التبغ الساخن لا يعني بالضرورة أنه آمن.
في مراجعة مستقلة للمنشورات العلمية قام بها إريكاس سيمونافيسيوس في جامعة كنغز كوليدج – لندن، وزملاؤه المنشورة في مارس (آذار) 2017 في مجلة «توباكو كونترول» يقول إريكاس إن نتائج البحوث من صناعة التبغ تدعم مزاعم مصانع السجائر وأن معظم البحوث المنشورة حول منتجات التبغ الساخن قد أُجريت ونُفِّذت بتمويل من الصناعة، مما يثير المخاوف حول نزاهة تلك النتائج.
من جهته يضيف سانتون غلاندز من جامعة كاليفورنيا في سان فرانسيسكو في بحثه المنشور في مايو (أيار) 2019، في مركز «بحوث السيطرة والتثقيف على التبغ (UCSF)»، أن البحوث التي نشرتها شركات التبغ كانت غير كاملة أو يوجد فيها تلاعب. فمثلاً في عام 2001 نشرت «فليب موريس» بحثاً مفاده أن تضمين إضافات مثل زيت النعناع (المنتول) في السجائر لا يعزز السمية، وفي عام 2011 قام غلاندز بتحليل مستندات الشركة الداخلية الصادرة من خلال الإجراءات القانونية ووجد أنه قد تم إخفاء البيانات في تلك المواد المضافة، حيث إنها زادت من سمية السجائر.
وخلاصة النتائج التي توصل إليها غلاندز أن جميع المواد في التبغ الساخن ومنتجات التسخين وليس الحرق لا تقل ضرراً عن السجائر التقليدية.
وتقول آرينا ستيبانوف من جامعة منيسوتا في الولايات المتحدة في بحثها المنشور في مارس 2019، في مجلة «كارسينو جنيسس»، إن هناك مخاوف أخرى غير منظورة، فقد يحتوي الآيروسول على مواد كيميائية ضاره لا توجد في السجائر لأن حرق التبغ يؤدي إلى تكسيرها وأن هذا المزيج الكيميائي الفريد من نوعه له صورة سمية مميزة، وهذا يعني أن منتجات التبغ الساخن يمكن أن تؤدي إلى أمراض لا يسببها التدخين.



لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني
TT

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

لأول مرة: الذكاء الاصطناعي يصمم توربين رياح لتوليد الطاقة بين المباني

صمم نظام ذكاء اصطناعي جديد توربين رياح لأول مرة في التاريخ، وفقاً لمطوره.

نظام ذكاء هندسي ثوري

وأعلنت شركة «EvoPhase» البريطانية أن الذكاء الاصطناعي الخاص بها تخلى عن جميع القواعد الراسخة في هندسة مثل هذه الأجهزة. وبناءً على اختباراتها، فإن اختراعها أكثر كفاءة بسبع مرات من التصميمات الحالية.

تتكون «شفرة برمنغهام» The Birmingham Blade -كما تسمي الشركة التوربين- من ست أذرع موازية للأرض متصلة بمحور عمودي مركزي. وتحتوي كل ذراع على شفرة رأسية، وسطح به موجتان تغيران زاوية هجومهما عبر ارتفاعها وطولها.

لعمل مع سرعات رياح منخفضة

يتم تحسين توربينات الرياح التقليدية لسرعات رياح تبلغ نحو 33 قدماً في الثانية. في المقابل، تم تصميم «الشفرة» لسرعات الرياح المتوسطة المنخفضة النموذجية للمناطق الحضرية مثل برمنغهام، والتي تبلغ نحو 12 قدماً في الثانية. هذا يزيد قليلاً عن ثمانية أميال (13كلم تقريباً) في الساعة.

وتم تحسين التصميم للعمل بين المباني الشاهقة التي تنتج أنماط اضطراب تؤثر على فاعلية تصميمات التوربينات الحضرية الأخرى. وإذا ثبت أن هذا صحيح، فقد يفتح التصميم الباب أمام إنتاج كهرباء غير محدود في المباني المكتبية والسكنية بتكلفة تكاد تكون معدومة.

يقول ليونارد نيكوسان، كبير مسؤولي التكنولوجيا في الشركة، في بيان صحافي: «كان استخدام الذكاء الاصطناعي ضرورياً للتحرر من التحيزات طويلة الأمد التي أثرت على تصميمات التوربينات خلال القرن الماضي. سمح لنا الذكاء الاصطناعي باستكشاف إمكانيات التصميم خارج نطاق التجارب البشرية التقليدية».

وفقاً لنيكوسان، تمكن المصممون من «توليد واختبار وتحسين أكثر من 2000 تصميم لتوربينات الرياح في غضون أسابيع قليلة، ما أدى إلى تسريع عملية التطوير لدينا بشكل كبير وتحقيق ما كان يستغرق سنوات وملايين الجنيهات من خلال الطرق التقليدية».

سحر «التصميم التطوري»

«التصميم التطوري الموجه بالذكاء الاصطناعي» هو منهجية تقوم على نفس فكرة الانتقاء الطبيعي. تبدأ العملية بتوليد آلاف المتغيرات التصميمية التي يتم تقييمها وفقاً لوظيفة «البقاء للأفضل»، والتي تحدد مدى نجاح كل متغير في تلبية أهداف المشروع. ويختار الذكاء الاصطناعي أفضل البدائل لاستخدامها أساساً لتكرارات جديدة، وإعادة الجمع بين الميزات وتنويعها لتطوير إصدارات محسنة.

تتكرر هذه الخطوات حتى يصل الذكاء الاصطناعي إلى حل يحقق تحسين جميع العلامات المهمة مثل الكفاءة الديناميكية الهوائية، والاستقرار الهيكلي، والوزن، أو الاكتناز.

تقول الشركة إن عمليتها تتجنب التحيزات البشرية الموجودة في الهندسة التقليدية. بطبيعتها، تكون الهندسة التقليدية محدودة بالأفكار والمعرفة السابقة.

من ناحية أخرى، يستكشف الذكاء الاصطناعي مجموعة واسعة من الاحتمالات دون القيود في العقل البشري. عندما تجمع بين جيل الذكاء الاصطناعي والتكرار التطوري، يمكن أن يؤدي هذا إلى نتائج مبتكرة تتحدى غالباً الفطرة السليمة ولكنها لا تزال تعمل.

إن نهج التصميم التطوري هذا ليس جديداً تماماً، إذ استخدمت صناعة الطيران والفضاء برامج بهذه القدرات لسنوات. ومثلاً استخدمت شركة «إيرباص»، بالتعاون مع شركة «أوتوديسك»، عملية مماثلة لتصميم حاجز مقصورة خفيف الوزن للغاية لطائراتها من طراز A320وظهرت النتيجة مستوحاة من هياكل العظام الطبيعية، ما أدى إلى انخفاض الوزن بنسبة 45 في المائة مقارنة بالهياكل المماثلة المصممة بالطرق التقليدية.

كما طبقت شركة «جنرال إلكتريك» الخوارزميات التطورية في إعادة تصميم حامل محرك نفاث جديد، مما أدى إلى انخفاض وزن القطعة بنسبة 80 في المائة. وتستخدم وكالة «ناسا» أيضاً هذه التقنية منذ سنوات، ففي عام 2006 استخدمت الوكالة خوارزمية تطورية لتصميم «هوائي متطور».

نجاح توربين «برمنغهام بليد»

لقد طبق فريق المصممين بقيادة الدكتور كيت ويندوز - يول من جامعة برمنغهام هذه العملية التطورية لحل مشكلة تكافح العديد من تصميمات التوربينات لمعالجتها: كيفية العمل بكفاءة في البيئات الحضرية، حيث تكون الرياح أبطأ وأكثر اضطراباً بسبب المباني.

ويقول نيكوسان: «كنا بحاجة إلى توربين يمكنه التقاط سرعات الرياح المنخفضة نسبياً في برمنغهام مع إدارة الاضطرابات الناجمة عن المباني المحيطة. وكان لا بد أن يكون التصميم أيضاً مضغوطاً وخفيف الوزن ليناسب التركيبات على الأسطح».

* مجلة «فاست كومباني» خدمات «تريبيون ميديا»