اليابان تستخدم كومبيوتراً فائق القدرات ينصح بتغييرات في السفر والعمل

يابانيون في أحد القطارات داخل العاصمة طوكيو (رويترز)
يابانيون في أحد القطارات داخل العاصمة طوكيو (رويترز)
TT

اليابان تستخدم كومبيوتراً فائق القدرات ينصح بتغييرات في السفر والعمل

يابانيون في أحد القطارات داخل العاصمة طوكيو (رويترز)
يابانيون في أحد القطارات داخل العاصمة طوكيو (رويترز)

في الوقت الذي يحذر فيه علماء من انتشار فيروس كورونا المستجد عبر الهواء، أشارت نماذج محاكاة بجهاز كومبيوتر فائق القدرات في اليابان إلى أن تشغيل قطارات الضواحي بنوافذ مفتوحة وتقليص عدد الركاب قد يسهم في تقليل خطر انتشار العدوى.
وفي رسالة مفتوحة نشرت يوم الاثنين الماضي، حدد 239 عالما من 32 دولة الخطوط العريضة لأدلة يقولون إنها تظهر أن وجود الفيروس في الجزيئات العالقة في الجو يمكن أن يصيب من يستنشقها به، حسب ما ذكرت وكالة «رويترز» للأنباء.
وسلمت منظمة الصحة العالمية بأن أدلة بدأت تظهر على انتقال الفيروس عبر الهواء لكنها قالت إنها ليست قاطعة.
وقالت يوكي فوروسي الأستاذة بجامعة كيوتو إنه حتى إذا كان الفيروس ينتقل عبر الهواء تبقى علامات الاستفهام عن كيفية إصابة أعداد كبيرة بهذه الطريقة. وأضافت أن مدى تركز الفيروس في الهواء قد يحدد أيضاً مخاطر العدوى.
وفي الرسالة المفتوحة طالب العلماء بتحسين التهوية وتحاشي الأماكن المزدحمة والمغلقة. وقال شين - إيشي تانابي أحد المشاركين في صياغة الرسالة إن اليابان تبنت هذه التوصيات بصفة عامة منذ أشهر.
أجرت الدراسة الأخيرة مؤسسة ريكن اليابانية العملاقة للأبحاث باستخدام أسرع أجهزة الكومبيوتر الفائقة في العالم، والذي يطلق عليه اسم فوجاكو، وذلك لمحاكاة انتشار الفيروس في الهواء في بيئات مختلفة. وخلصت الدراسة إلى عدة نصائح من خلال طرق تقليص العدوى في الأماكن العامة.
من جانبه، قال رئيس فريق البحث ماكوتو تسوبوكورا إن فتح النوافذ في قطارات الضواحي يمكن أن يزيد التهوية مرتين أو ثلاث مرات مما يقلل من تركيز الميكروبات في محيط المكان.
لكن نماذج المحاكاة أشارت إلى أن تحقيق التهوية بدرجة كفاءة عالية يتطلب وجود مسافات بين الركاب. وتشتهر قطارات الضواحي في اليابان بازدحامها الشديد.
ومن النصائح الأخرى تركيب حواجز في المكاتب والفصول الدراسية وإحاطة الأسرة في المستشفيات بالستائر حتى السقف.



جهاز مبتكر ينتِج من الهواء مكوناً أساسياً في الأسمدة

الجهاز الجديد يتميز بقدرته على العمل ميدانياً مباشرة في المواقع الزراعية (جامعة ستانفورد)
الجهاز الجديد يتميز بقدرته على العمل ميدانياً مباشرة في المواقع الزراعية (جامعة ستانفورد)
TT

جهاز مبتكر ينتِج من الهواء مكوناً أساسياً في الأسمدة

الجهاز الجديد يتميز بقدرته على العمل ميدانياً مباشرة في المواقع الزراعية (جامعة ستانفورد)
الجهاز الجديد يتميز بقدرته على العمل ميدانياً مباشرة في المواقع الزراعية (جامعة ستانفورد)

أعلن فريق بحثي مشترك من جامعتَي «ستانفورد» الأميركية، و«الملك فهد للبترول والمعادن» السعودية، عن ابتكار جهاز لإنتاج الأمونيا؛ المكوِّن الأساسي للأسمدة، باستخدام تقنية صديقة للبيئة تعتمد على طاقة الرياح.

وأوضح الباحثون في الدراسة، التي نُشرت الجمعة بدورية «ساينس أدفانسيس (Science Advances)»، أن هذا الجهاز يمثل بديلاً محتملاً للطريقة التقليدية لإنتاج الأمونيا، والمتبَعة منذ أكثر من قرن. وتُستخدم الأمونيا على نطاق واسع في صناعة الأسمدة لإنتاج مركبات مثل اليوريا ونيترات الأمونيوم، وهما مصدران أساسيان للنيتروجين الضروري لنمو النباتات. والنيتروجين أحد العناصر الحيوية التي تعزز عملية البناء الضوئي وتكوين البروتينات في النباتات؛ مما يدعم نمو المحاصيل ويزيد الإنتاج الزراعي.

ورغم أهمية الأمونيا في تعزيز الإنتاج الزراعي، فإن الطريقة التقليدية لإنتاجها تعتمد على عمليةٍ صناعيةٍ كثيفةِ استهلاكِ الطاقة وتركز على الغاز الطبيعي مصدراً رئيسياً، مما يؤدي إلى انبعاث كميات كبيرة من ثاني أكسيد الكربون. وتستهلك هذه العملية نحو اثنين في المائة من إجمالي الطاقة العالمية سنوياً، وتنتج نحو واحد في المائة من انبعاثات الكربون عالمياً.

ويعتمد الجهاز الجديد على الهواء مصدراً رئيسياً للنيتروجين اللازم لإنتاج الأمونيا، فيُستخلص من الغلاف الجوي بطرق مبتكرة، ثم يدمج مع الهيدروجين المستخرَج من الماء. وتُستخدم في هذه العملية محفزات كيميائية متطورة تعمل تحت الضغط الجوي ودرجة حرارة الغرفة، مما يُغني عن الحاجة إلى الوقود الأحفوري أو مصادر الطاقة التقليدية، مما يجعل العملية مستدامة وصديقة للبيئة.

ويتميز الجهاز بإمكانية تشغيله مباشرة في المواقع الزراعية، ويمكن تصميمه ليكون محمولاً ومتكاملاً مع أنظمة الري، لتوفير السماد للنباتات بشكل فوري دون الحاجة إلى نقل الأسمدة من المصانع. ووفق الباحثين؛ فإن هذا الابتكار يُسهم في خفض تكاليف النقل والبنية التحتية المرتبطة بالطرق التقليدية لإنتاج الأمونيا، التي تعتمد على منشآت صناعية ضخمة ومعقدة.

وأظهرت التجارب المعملية فاعلية الجهاز في إنتاج كميات كافية من الأمونيا لتسميد النباتات داخل الصوب الزجاجية خلال ساعتين فقط، باستخدام نظام رش يعيد تدوير المياه. كما أكد الباحثون إمكانية توسيع نطاق الجهاز ليشمل تطبيقات زراعية أكبر عبر شبكات موسعة ومواد مرشحة محسّنة.

ويتطلع الفريق البحثي إلى دمج هذا الجهاز في المستقبل ضمن أنظمة الري، مما يتيح للمزارعين إنتاج الأسمدة مباشرة في مواقع الزراعة، ويدعم الزراعة المستدامة.

وأشار الفريق إلى أن الأمونيا المنتَجة يمكن استخدامها أيضاً مصدراً نظيفاً للطاقة بفضل كثافتها الطاقية مقارنة بالهيدروجين، مما يجعلها خياراً مثالياً لتخزين ونقل الطاقة.

ويأمل الباحثون أن يصبح الجهاز جاهزاً للاستخدام التجاري خلال ما بين عامين و3 أعوام، مؤكدين أن «الأمونيا الخضراء» تمثل خطوة واعدة نحو تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري وتعزيز الاستدامة في مختلف القطاعات.