خرسانة... مخزّنة للطاقة

تؤمن احتياجات المنازل منها

خرسانة... مخزّنة للطاقة
TT

خرسانة... مخزّنة للطاقة

خرسانة... مخزّنة للطاقة

طوّر مهندسو «معهد ماساتشوستس للتقنية» تقنية جديدة لتخزين الطاقة، وهي نوع جديد من الخرسانة يعتمد على مادتين قديمتين: الإسمنت الذي يُستخدم منذ آلاف السنين، وأسود الكربون؛ المسحوق أسود اللون الذي استُخدم حبراً للمخطوطات منذ مئات السنين.

يتمتّع أسود الكربون بخاصية توصيل الكهرباء، واكتشف الباحثون أنّ مزجه مع الإسمنت والمياه بطريقة معيّنة يحوّله إلى شبكة متشعّبة وطويلة من «أسلاك» الكربون مع اشتداد صلابة الإسمنت. وتحوّل هذه العملية المادّة إلى «مكثّف فائق»؛ أي إلى جهاز يخزّن الشحنة الكهربائية.

ويقول فرنز جوزيف أولم، أستاذ الهندسة المدنية في «معهد ماساتشوستس للتقنية» وأحد الباحثين المشاركين في الدراسة: «فجأةً؛ أصبحت لدينا مادّة ليست فقط قادرة على حمل الأوزان، بل تستطيع تخزين الطاقة أيضاً».

وعلى عكس البطارية التي تعمل عبر تحويل الطاقة الكيميائية إلى كهربائية، لا يفقد المكثّف الفائق متانته أو قدرته على الاحتفاظ بالشحنة مع الوقت. وعلاوةً على ذلك، لا يحتاج المكثّف الفائق إلى مواد مكلفة ومثيرة للأسئلة الأخلاقية مثل مواد الكوبالت والليثيوم اللذين يُستخدمان في بطاريات الأيون ليثيوم.

حلول بيئية

ويعدّ الباحثون أنّ انخفاض تكلفة أسود الكربون سيؤدّي إلى انخفاض تكلفة صناعة الخرسانة، فضلاً عن أنّه قد يكون حلاً لواحدٍ من أبرز التحديات التي تعوق توسيع نطاق استخدام الموارد المتجدّدة. ففي ظلّ عدم التوفّر الدائم للطاقتين الشمسية والهوائية، فلا بدّ من التسريع ببناء مخازن طاقة أقلّ تكلفة للاستغناء عن الوقود الأحفوري.

يستطيع أساسٌ - متّصل بواسطة أسلاك تمتدّ إلى السطح - مصنوع من المادّة الجديدة في أحد المنازل، تخزين طاقة شمسية موازية للطاقة التي يستهلكها المنزل خلال يومٍ واحد. كما يمكن استخدام مثل هذه الأساسات في منشآت الطاقة الهوائية لبناء قواعد التوربينات الهوائية، وفي الطرقات لشحن السيارات الكهربائية في أثناء سيرها.

ووجد الباحثون في دراستهم الجديدة أيضاً أنّه يمكن تصميم مكثّفات الطاقة للشحن البطيء في حالات المنازل، وللتحرير السريع في حالات شواحن العربات الكهربائية.

بعد اختبار نسخة صغيرة من المادّة في المختبر، يخطّط الفريق اليوم لتوسيع حجم عمله، حيث أشار أولم إلى أنّ النموذج التجريبي الأوّل من هذه الخرسانة قد يكون جاهزاً في غضون 18 شهراً.

* «فاست كومباني» - خدمات «تريبيون ميديا»


مقالات ذات صلة

«سيمنز» للطاقة تبرم عقد صيانة طويل الأجل بـ1.5 مليار دولار في السعودية

الاقتصاد موظف في «سيمنز» يقوم بتحميل توربينة غازية (موقع الشركة الإلكتروني)

«سيمنز» للطاقة تبرم عقد صيانة طويل الأجل بـ1.5 مليار دولار في السعودية

أعلنت شركة «سيمنز» العالمية للطاقة يوم الاثنين إبرامها عقد صيانة طويل الأجل لمدة 25 عاماً لمحطتي الطاقة «طيبة 2» و«القصيم 2» في السعودية

«الشرق الأوسط» (برلين)
الاقتصاد عامل يجمع عربات من الهاليت ومسطح الملح وهو مصدر مهم لليثيوم (رويترز)

الهند تنقب عن الليثيوم في الأرجنتين بالتعاون مع شركة أميركية

نقلت وكالة «رويترز»، عن مصدر هندي مطلع، الثلاثاء، قوله إن شركة «كول إنديا»، التي تديرها الدولة، تقوم بالتنقيب عن الليثيوم في الأرجنتين بالتعاون مع شركة أميركية.

«الشرق الأوسط» (نيودلهي)
علوم محطة بنبان للطاقة الشمسية في أسوان (رويترز)

مصر... قوة محتملة للطاقة النظيفة في الشرق الأوسط بحلول 2050

تبرز مصر بوصفها مرشحة للانتقال إلى بنية تحتية للطاقة أكثر استدامة بفضل مواردها الطبيعية الوفيرة وموقعها الاستراتيجي والمبادرات الحكومية في هذا الشأن

محمد السيد علي (القاهرة)
الاقتصاد الصندوق يعتزم الاستثمار في مجالات مثل الهيدروجين الأخضر والبنية التحتية (رويترز)

«السيادي السعودي» يعتزم استثمار 15 مليار دولار في الطاقة المتجددة بالبرازيل 

قال وزير الطاقة البرازيلي ألكسندر سيلفيرا على هامش «قمة الأولوية» إن «صندوق الاستثمارات العامة» السعودي يعتزم استثمار نحو 15 مليار دولار في البرازيل.

«الشرق الأوسط» (ريو دي جانيرو)
تكنولوجيا تستهلك مراكز البيانات طاقة هائلة لخدمة الطلب المتزايد على الذكاء الاصطناعي (شاترستوك)

كيف يمكن فهم معضلة حاجة الذكاء الاصطناعي للطاقة العالية أمام السعي لتحقيق الاستدامة؟

يُعد اعتماد الذكاء الاصطناعي على مراكز البيانات الضخمة لنماذج التدريب عاملاً رئيسياً في استهلاكه العالي للطاقة... فكيف يمكن الحفاظ على الاستدامة أمام ذلك؟

نسيم رمضان (لاس فيغاس)

10 اتجاهات للذكاء الاصطناعي الأكثر تأثيراً في عام 2024

نظم الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط تولِّد الأصوات والنصوص والصور والفيديو وتبدع الفنون الرقمية
نظم الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط تولِّد الأصوات والنصوص والصور والفيديو وتبدع الفنون الرقمية
TT

10 اتجاهات للذكاء الاصطناعي الأكثر تأثيراً في عام 2024

نظم الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط تولِّد الأصوات والنصوص والصور والفيديو وتبدع الفنون الرقمية
نظم الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط تولِّد الأصوات والنصوص والصور والفيديو وتبدع الفنون الرقمية

لا تزال اتجاهات الذكاء الاصطناعي تعيد تعريف المشهد التكنولوجي والعلمي؛ إذ إن الابتكارات التي تعزز بشكل كبير قدرات البرمجيات تؤثر بصورة كبيرة على الأنشطة البشرية في مختلف القطاعات.

مع مُضيِّنا قُدماً في عام 2024، فإن البقاء في صدارة الاتجاهات الرئيسية لتطوير هذه التكنولوجيا اليوم أمر ضروري لكل المهنيين والشركات التي تهدف إلى الاستفادة من أحدث التقنيات، لدفع عجلة النمو والابتكار.

اتجاهات الذكاء الاصطناعي

فيما يلي نظرة سريعة على أهم اتجاهات الذكاء الاصطناعي للعام الحالي، وآثارها المحتملة، وفقاً لتقرير عرضته مجلة «إي ويك» الإلكترونية:

1- حضور متزايد: يعزز الذكاء الاصطناعي التوليدي حضوره الذي يحظى بشعبية كبيرة بالفعل، فإنشاء المحتوى الأكثر الدقة والأتمتة والتنفيذ الأكثر كفاءة في قطاعات مثل المجال الطبي، يتطور بسرعة.

2- للمستخدمين وصنّاع القرار: يعمل الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط على زيادة ربط أنواع البيانات بتفاعلات أكثر ثراء؛ إذ إن تعزيز قدرة الذكاء الاصطناعي على فهم أشكال متعددة من البيانات والتفاعل معها واستخدامها، يعمل على تحسين تجارب المستخدمين وعمليات صنع القرار.

3- الأمن الرقمي: يعزز الأمن السيبراني الموجه بالذكاء الاصطناعي الأمن الرقمي؛ إذ يقدم الذكاء الاصطناعي مزيداً من الدقة في الكشف عن التهديدات، وحلولاً أكثر استقلالية للأمن السيبراني، للمساعدة في الاستجابة للتهديدات السيبرانية بشكل أكثر كفاءة.

4- توسيع نطاق الذكاء الاصطناعي المدمج، والذكاء الاصطناعي الذي يركز على تجارب المستخدم: إن الإدماج المباشر للذكاء الاصطناعي في واجهات المستخدم والعمليات التشغيلية، يعزز الكفاءة وتجربة المستخدم إلى حد بعيد.

المشاركة الجماعية والجوانب الأخلاقية

5- تطور عملية المشاركة الجماعية في مجال الذكاء الاصطناعي، وإمكانية الوصول إلى أدواته على نطاق واسع: إن زيادة إمكانية الوصول إلى أدوات الذكاء الاصطناعي القوية، بما يتجاوز شركات التكنولوجيا الكبرى، تعزز الابتكار عبر جميع أحجام الأعمال.

6- دمج الرؤية الحاسوبية والأتمتة الفائقة في التصنيع: يعمل الذكاء الاصطناعي على تحويل التصنيع التقليدي، عبر الأتمتة المتطورة والدقة المعززة.

7- خطورة ارتفاع الذكاء الاصطناعي في اقتصاد الظل: هناك حاجة إلى سياسات أكثر قوة للتصدي للتحديات التي يفرضها استخدام تكنولوجيات الذكاء الاصطناعي غير المصرح بها داخل المؤسسات.

8- النمو في الذكاء الاصطناعي مفتوح المصدر: يحدث قدر أكبر من الابتكار والتعاون، بسبب توفر مصادر وأدوات الذكاء الاصطناعي مفتوحة المصدر.

9- تعزيز الامتثال والتوقعات الأخلاقية: تعمل الشركات على تطوير أدوات ذكاء اصطناعي مسؤولة وأكثر أخلاقية، للتوافق مع المعايير واللوائح العالمية.

10- تقلص حجم نماذج اللغة: تكتسب نماذج الذكاء الاصطناعي وظائف أكبر، حتى مع تصاميمها الأصغر حجماً، مما يوفر أداء أعلى بموارد أقل.

شعبية الذكاء الاصطناعي

ويمكن الخوض بشكل أعمق في الاتجاهات الثلاثة الأولى.

أولاً– يعزز الذكاء الاصطناعي التوليدي حضوره الذي يحظى بشعبية كبيرة بالفعل. وقد أدى تطويره إلى إحداث تغيير كبير في مختلف قطاعات الصناعة، وخصوصاً قطاعات مثل الرعاية الصحية والصناعات الإبداعية.

> في مجال الرعاية الصحية: يساعد في تشخيص الأمراض، وتسريع اكتشاف الأدوية، من خلال محاكاة الأنظمة البيولوجية المعقدة، وبالتالي تحديد الحالات المرشحة المحتملة لتطوير الأدوية بصورة أسرع.

> في المجالات الإبداعية: يعزز إنشاء المحتوى عبر مختلف الوسائط، مثل الفن الرقمي والموسيقى وإنتاج الفيديو، مما يتيح التخصيص عالي المستوى، وتوليد المحتوى الذي يتوافق بشكل وثيق مع تفضيلات المستخدم أو المستهلك.

> مخاوف أخلاقية: يزداد اهتمام المستخدمين بمجال الذكاء الاصطناعي التوليدي، ويرجع ذلك في المقام الأول إلى قدرته على أتمتة وتعزيز العمليات الإبداعية، ما يعني توفيراً كبيراً للوقت والتكلفة وإمكانات جديدة للتخصيص.

ومع ذلك، فإن تبنِّي الذكاء الاصطناعي التوليدي على نطاق واسع يثير مخاوف أخلاقية؛ لا سيما فيما يتعلق بدقة إنتاجه وأصالته، واحتمال ضياع الوظائف في المجالات الإبداعية. كما تشكل هذه التكنولوجيا أيضاً مخاطر إساءة الاستخدام، مثل خلق المحتوى المزيف تزييفاً عميقاً، والذي يمكن أن تكون له آثار اجتماعية خطيرة.

> ثورة التصميم والتسويق: بالنسبة للشركات، يَعِد الذكاء الاصطناعي التوليدي بمواصلة إحداث ثورة في تصميم المنتجات، والتسويق، وإشراك العملاء من خلال تمكين خلق تجارب المستخدمين الأكثر تكيفاً وابتكاراً.

ومع ذلك، يجب على الشركات أن تكون حذرة في استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي. ويجب عليها التعامل مع الاعتبارات الأخلاقية وردود الفعل السلبية المحتملة من إساءة استخدام تكنولوجيات الذكاء الاصطناعي، وضمان استخدام الذكاء الاصطناعي التوليدي بطريقة تعزز سلامة العلامة التجارية وثقة العملاء.

تفاعلات أكثر ثراء

ثانياً- يعمل الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط على زيادة ربط أنواع البيانات بتفاعلات أكثر ثراء.

يعالج الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط أنواعاً متعددة من مدخلات البيانات، مثل النصوص والصور والصوتيات، ويدمجها.

> تفهُّم القدرات الحسية والمعرفية البشرية: وقد اكتسب ذلك الاتجاه من الذكاء الاصطناعي زخماً، مع إدراك الشركات قيمة إنشاء أنظمة ذكاء اصطناعي أكثر دقة ووعياً بالسياق، يمكنها أن تفهم وتتفاعل بطرق تعكس القدرات الحسية والمعرفية البشرية. يتيح دمج أنواع البيانات المختلفة فهماً واستجابة أكثر شمولاً من أنظمة الذكاء الاصطناعي. والفائدة هي تحسين تجارب المستخدمين ودعم اتخاذ القرار. ومع ذلك، فإن تعقيد تصميم هذه الأنظمة يقدم تحديات من حيث تكامل البيانات، وقوة المعالجة، والحفاظ على الخصوصية عبر تدفقات البيانات المختلفة.

> تفاعل مع البشر والمنتجات: مع نمو الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط، يمكننا أن نتوقع رؤية واجهات خدمة العملاء المعززة بشكل كبير وقدرات التفاعل مع المنتج.

الذكاء الاصطناعي متعدد الوسائط سيجعلها أكثر سهولة واستجابة؛ حيث يمكنه الاستفادة بشكل أفضل من الحواس البشرية المتعددة في وقت واحد. وبوسعنا أن نتوقع أيضاً أن نرى تقنيات مثل تطبيقات الإبداع وأدوات البحث تصبح أكثر سلاسة ودقة. إضافة إلى ذلك، يمكن أن يساعد الذكاء الاصطناعي المتعدد الوسائط الشركات على اتخاذ أوضاع أمان أكثر قوة؛ حيث إن الجمع بين أنواع البيانات يمكن أن يؤدي إلى اكتشاف أكثر شمولاً للتهديدات.

الأمن الرقمي

ثالثاً- يعزز الأمن السيبراني الموجه بالذكاء الاصطناعي الأمن الرقمي.

لقد تم دمج الذكاء الاصطناعي في بعض حلول الأمن السيبراني لبضع سنوات على الأقل الآن، ولكن أدوات الأمن السيبراني التي تعمل بالذكاء الاصطناعي أصبحت الآن أكثر شعبية بسرعة مع توسيع قدراتها.

> أمن رقمي بالذكاء الاصطناعي: من المتوقع أن ينمو سوق الأمن السيبراني الموجه بالذكاء الاصطناعي، من نحو 24 مليار دولار في عام 2023 إلى ما يقرب من 134 مليار دولار بحلول عام 2030. ويستخدم الأمن السيبراني الموجه بالذكاء الاصطناعي التعلم الآلي للتنبؤ بالتهديدات السيبرانية، واكتشافها، والاستجابة لها بسرعة وكفاءة أكبر من الطرق التقليدية. كما أن التهديدات السيبرانية لا تتباطأ؛ لا سيما مع تقاطع الذكاء الاصطناعي التوليدي والأمن السيبراني الذي يقدم مجموعة جديدة كاملة من التحديات القائمة على الذكاء الاصطناعي. وتصبح هذه التهديدات أكثر تعقيداً يوماً بعد يوم، وهو ما يتطلب تدابير أمنية أكثر ديناميكية وتكيفاً. ويعزز الذكاء الاصطناعي قدرات الكشف عن التهديدات، ويمكن أن يستجيب بشكل مستقل للتهديدات في الوقت الحقيقي. وهذا من شأنه أن يقلص إلى حد بعيد من فرصة المهاجمين لإلحاق الأذى.

> نقاط ضعف الذكاء الاصطناعي: في بعض الحالات، قد يشكل الاعتماد على الذكاء الاصطناعي للأمن مخاطر تتعلق بنقاط الضعف، والتحيزات المحتملة للذكاء الاصطناعي؛ حيث يمكن للمهاجمين استغلال هذه الثغرات في أنظمة الذكاء الاصطناعي، وتحويلها إلى تهديدات، واستخدام التحيزات لإحداث أقصى قدر من الضرر.

يمكن أن يساعد تطبيق حلول الأمن السيبراني الموجهة بالذكاء الاصطناعي الشركات على حماية البيانات والأنظمة المهمة بشكل أكثر فعالية، والحفاظ على الامتثال للمتطلبات التنظيمية المتطورة. ومع ذلك، تحتاج المؤسسات إلى تحديث ومراقبة أنظمة الذكاء الاصطناعي باستمرار، للحماية من التهديدات الناشئة، وضمان أن التدابير الأمنية لا ينتهي بها المطاف إلى الإخلال بخصوصية المستخدم أو سلامة النظام عن غير قصد.