علماء يبتكرون مادة مركّبة لتخزين الطاقة الحرارية

يمكن استخدامها في مناطق المناخ المعتدل

علماء يبتكرون مادة مركّبة لتخزين الطاقة الحرارية
TT

علماء يبتكرون مادة مركّبة لتخزين الطاقة الحرارية

علماء يبتكرون مادة مركّبة لتخزين الطاقة الحرارية

أفاد المكتب الإعلامي لمعهد «الحفز» التابع لفرع «أكاديمية العلوم الروسية في سيبيريا» بأن باحثيه تمكنوا من ابتكار مادة مركبة لتخزين الطاقة الحرارية يمكن استخدامها في مناطق المناخ المعتدل. مشيرا الى أنه يمكن استخدام الأجهزة التي تستعمل هذه المادة المركبة مستقبلا بأجهزة امتصاص الحرارة وتخزينها لتدفئة الغرف في المناطق ذات المناخ المعتدل البرودة، وفق وكالة «تاس» الروسية.
ووفق المعهد، تصنع المادة المركبة الجديدة على أساس الفرميكوليت «vermiculite» (معدن طبيعي يتمدد عند تعرضه للحرارة وعند تسخينه تظهر فيه مسام كثيرة مقاسها اكبر بـ 2-12 مرة من المواد الماصة التقليدية مثل هلام السيليكا ما يجعله مادة ممتازة لتخزين الحرارة الممتصة) المعدل بإضافات مشتتة للغاية من أكسيد الألمنيوم وملح كلوريد الليثيوم، فيما يستخدم الميثانول كسائل عامل.
وفي هذا الاطار، تتكون الأجهزة من مفاعل مع مادة ماصة وخزانين مليئين بالسائل العامل (مكثِّف ومبخِّر). ولتخزين الطاقة تجفف المادة الماصة أثناء النهار، فمثلا تحت الشمس للحصول على الحرارة يتم توصيل المفاعل مع المادة الماصة الجافة بالمبخر لاستقبال أبخرة السائل العامل. وخلال عملية امتصاص الأبخرة تتحرر الحرارة المخزنة التي يمكن استخدامها لتدفئة الغرف ليلا. وقد تمكن العلماء من تسريع عملية تخزين الحرارة اعتمادا على ظروف العملية بمقدار 2-12 مرة بإضافة جزيئات شديدة التشتت من أكسيد الالومنيوم لسطح الفرميكوليت.


مقالات ذات صلة

أفضل الشاشات لعام 2025

تكنولوجيا شاشة ال جي

أفضل الشاشات لعام 2025

إذا كنت أحد أولئك الذين أصبح العمل عن بُعد هو الوضع الطبيعي بالنسبة إليهم، فمن المحتمل أن يكون لديك مكتب منزلي مُجهز بشاشة قد تتراوح بين أي شيء... من رائعة إلى

خاص تلتزم شركة «دِل» بدعم التحول الرقمي للمملكة وتشكيل مستقبل الاقتصاد الرقمي في المنطقة (شاترستوك)

خاص «دِل» تعزز التحول الرقمي في السعودية عبر 3 عقود من الابتكار والشراكة

«دِل» تدعم تحول المملكة الرقمي عبر استثمارات جديدة تشمل مركزاً لوجيستياً في الدمام وبرامج تدريبية تعزز الكفاءات المحلية وتدفع نحو اقتصاد رقمي متقدم.

نسيم رمضان (الرياض)
تكنولوجيا يمكن استخدام هذه التكنولوجيا في مجالات متنوعة بما في ذلك اللياقة البدنية والرعاية الصحية والعمليات العسكرية وحتى في البيئات القاسية (MIT)

ملابس تراقب صحتك... ألياف كمبيوتر مرنة داخل الأقمشة لجمع وتحليل البيانات

يمكن للألياف الذكية التواصل بعضها مع بعض داخل قطعة الملابس ما يخلق شبكة نسيجية قادرة على إجراء حسابات معقدة دون الحاجة إلى أسلاك.

نسيم رمضان (لندن)
تكنولوجيا يبين التقرير أن 86% من الحوادث الإلكترونية الكبرى في 2024 أدت إلى توقف تشغيلي أو تلف سمعة أو خسائر مالية (شاترستوك)

الهجمات الإلكترونية في 2024... أسرع وأذكى وأكثر تدميراً

يظهر التقرير أن الهجمات المدعومة بالذكاء الاصطناعي يمكنها سرقة البيانات في 25 دقيقة فقط؛ ما يجعل الاكتشاف أصعب.

نسيم رمضان (لندن)
خاص تساعد أدوات الذكاء الاصطناعي في الكشف المبكر عن الأمراض ما يحسن نتائج العلاج ويقلل التكاليف (شاترستوك)

خاص كيف يعيد الذكاء الاصطناعي تشكيل مستقبل الرعاية الصحية الرقمية في السعودية؟

يجعل الذكاء الاصطناعي الرعاية الصحية أكثر تخصيصاً وإتاحة وكفاءة بدءاً من التشخيص والعلاج وصولاً إلى تفاعل المرضى وتحسين العمليات التشغيلية.

نسيم رمضان (لندن)

إمساك في السماء وإفطار بين السُّحب… حكايات رمضانية من قُمرة القيادة

TT

إمساك في السماء وإفطار بين السُّحب… حكايات رمضانية من قُمرة القيادة

من داخل قمرة القيادة قائدا الطائرة يترقبان غروب الشمس الكامل لإعلان الإفطار (الشرق الأوسط)
من داخل قمرة القيادة قائدا الطائرة يترقبان غروب الشمس الكامل لإعلان الإفطار (الشرق الأوسط)

في سماءٍ تعلو 30 ألف قدمٍ، حيث تتغيَّر الأوقات ويتبدَّل الشروق والغروب بسرعة تفوق إدراك الإنسان على الأرض، يعيش الملاحون تجربة صيام مختلفة، تعتمد على حسابات دقيقة ومعادلات فيزيائية، لضبط أوقات الإمساك والإفطار في ظل التَّحليق بسرعات عالية، وعبور مناطق زمنية متعددة.

التحدي الأكبر

يشرح الكابتن علي الشهري، مدير أسطول طائرات «البوينغ» في «الخطوط السعودية»، كيف أن تحديد أوقات الفجر والمغرب أثناء الطيران ليس بالأمر البسيط؛ إذ تؤثر عوامل عدّة على هذه الحسابات، من بينها الارتفاع عن سطح البحر. فكلما زاد الارتفاع زاد انكسار ضوء الشمس؛ ما يؤثر على توقيتَي الفجر والغروب، كما أن الطائرة إذا كانت متجهة إلى الشرق، فالشروق يحدث مبكراً، والعكس صحيح عند توجُّهها غرباً. أيضاً هناك سرعة الطائرة؛ فالسفر بسرعات عالية قد يجعل الشمس تغيب أو تشرق أسرع من المعتاد. وإذا أقلعت الطائرة قريبة من وقت الفجر أو المغرب، فإن الحسابات تختلف كلياً، وأخيراً تاريخ الرحلة فاختلاف طول النهار بين الصيف والشتاء يلعب دوراً مهماً في مدة الصِّيام.

ولحسم هذه التحديات، يلجأ الطيارون المسلمون إلى التكنولوجيا الحديثة؛ إذ طوّر الكابتن محمد جايل العتيبي تطبيق «Muslim Pilot»، الذي يعتمد على خوارزميات دقيقة لتحديد أوقات الصَّلوات والإفطار خلال الرحلات الجوية. يقول الكابتن الشهري: «هذا التطبيق أصبح أداةً لا غنى عنها للطيارين المسلمين حول العالم؛ إذ يمكّنهم من حساب أوقات الصلوات والإفطار بدقة متناهية، حتى في ظل التنقل بين خطوط الطول المختلفة».

قائد طائرة «الخطوط السعودية» يتناول تمرة الإفطار أثناء رحلته الجوية (الشرق الأوسط)

تأثير الارتفاع والاتجاه على موعد الإفطار

يرتبط وقت غروب الشمس على الأرض بزاوية انحدارها تحت الأفق، التي تبلغ نحو 0.83333 درجة عند مستوى سطح البحر. ولكن على ارتفاع 30 ألف قدم، يمكن أن تصل هذه الزاوية إلى 3 درجات؛ ما يؤدي إلى تأخير الغروب لبضع دقائق إضافية، تصل أحياناً إلى 15 دقيقة.

وهذا يعني أنه عندما يرى المسافرون في الأرض الشمس قد غربت، قد يظل الطيارون يرونها في الأفق لبعض الوقت؛ ما يستوجب انتظار التأكد من الغروب الكامل قبل الإفطار.

قائد طائرة «الخطوط السعودية» يردد دعاء الإفطار (الشرق الأوسط)

اتجاه الطائرة هو عامل رئيسي في حساب مواقيت الصلاة والصيام. فإذا كانت الطائرة تتجه شرقاً، فإن النهار يصبح أقصر، حيث تقترب الطائرة من الشروق التالي بسرعة أكبر. أما عند التوجه غرباً، فإن الطائرة «تهرب» من الغروب؛ ما يطيل ساعات النهار، وقد يجعل الصِّيام أصعب وأطول.

يقول الكابتن الشهري: «في بعض الرحلات المتجهة غرباً، يمكن أن يزيد طول النهار إلى 24 ساعة أو أكثر؛ ما يجعل الصيام غير ممكن، وهذا يتطلَّب من الطيارين استخدام رخصة الإفطار وفق الفتاوى الشَّرعية».

أقصر مدة للصِّيام

في الرحلات المتجهة شرقاً، خصوصاً خلال فصل الشتاء، قد يكون النهار قصيراً جداً. على سبيل المثال، رحلة من جدَّة إلى مانيلا (الفلبين)، حين تقلع الساعة 06:00 صباحاً بتوقيت السعودية، تصل إلى لحظة الغروب فوق كمبوديا بعد نحو 8 ساعات، أي نحو الساعة 14:00 بتوقيت السعودية، ما يجعل مُدَّة الصِّيام قصيرة نسبياً.

متى يكون الصِّيام مستحيلاً؟

يقول الكابتن الشهري: «في رحلات الصيف الطويلة من السعودية إلى أميركا، التي تستغرق 13 أحياناً، قد يُقلع الطيارون بعد الفجر بخمس ساعات، ويصلون إلى أميركا بعد الظهر، ليتبقَّى على المغرب نحو 6 ساعات. عند حساب ذلك، قد يصل طول النهار إلى 24 ساعة، وأحياناً أكثر؛ ما يجعل الصِّيام غير ممكن عملياً؛ لذا يُلجأ إلى رخصة الإفطار».

 

التعامل مع الظروف الصعبة

وحسب الكابتن الشهري، فإن في بعض الحالات، قد تُصادف الطائرة سُحُباً كثيفة تحجب رؤية الشمس؛ ما يجعل تحديد أوقات الفجر أو الغروب صعباً. في هذه الحالات، يعتمد الطيارون على تطبيق «Muslim Pilot»، كما يتبعون قاعدة الاحتياط الشرعي بتقديم وقت الإمساك وتأخير الإفطار؛ لضمان صحة الصيام وفق الفتاوى الإسلامية».

 

بين السماء والأرض... الصِّيام في عالم متغير

في النهاية، يظلُّ صيام الملاحين تجربة مختلفة، حيث تتداخل قوانين الفيزياء مع الأحكام الشرعية، ليُصبح ضبط الوقت تحدياً يومياً في رحلات تمتد لآلاف الكيلومترات. وفي حين يواجه الصائمون على الأرض فروقاً زمنية بسيطة، يعيش الطيارون في عالم تتبدَّل فيه الأوقات كل لحظة؛ ما يجعلهم في حاجة دائمة إلى العِلم والدِّقة والتقنية، ليؤدوا عباداتهم وسط سماء لا حدود لها.