Connect with us

علم

يجادل الباحثون بأن الكيمياء الجديدة لبطاريات الزنك قد تكون أرخص وأكثر أمانًا

Published

on

يجادل الباحثون بأن الكيمياء الجديدة لبطاريات الزنك قد تكون أرخص وأكثر أمانًا

قال باحثون في المملكة العربية السعودية إنهم طوروا كيمياء جديدة لبطارية أيون الزنك ، والتي يأملون أن توفر تخزينًا للطاقة على نطاق أوسع وأكثر أمانًا وصديقة للبيئة من بطاريات الليثيوم أيون الشائعة.

تكنولوجيا البطاريات السائدة المستخدمة حاليًا في جميع أنحاء العالم هي الليثيوم أيون المستخدم في كل شيء من الهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة إلى المركبات الكهربائية وتخزين الطاقة المستقل على نطاق واسع.

ومع ذلك ، يعتمد الليثيوم أيون على العديد من المعادن الرئيسية التي يمكن أن تكون ناقصة أو باهظة الثمن – مثل الكوبالت والليثيوم والنيكل والنحاس.

وبالتالي ، فإن البحث يهدف إلى تطوير مواد كيميائية جديدة للبطاريات تستخدم المزيد من العناصر ، والتي تزيد أيضًا من معدلات شحن البطارية ، والاستقرار ، والتخزين ، والسلامة.

أحد تلك المواد الكيميائية المحتملة للبطاريات هو أيون الزنك ، والذي لديه القدرة على إنتاج سعة أعلى وخفض التكاليف وتقليل السمية المحتملة.

ميزة أخرى لبطاريات الزنك أيون هي حقيقة أن العديد من عمليات التصنيع المستخدمة لبطاريات الليثيوم أيون يمكن استخدامها لصنع بطاريات أيون الزنك ، مما يقلل من الحاجة إلى مرافق إنتاج منفصلة.

لسوء الحظ ، عانت بطاريات الزنك-أيون من سنوات عديدة من عدم الاستقرار والتي تدهورت بسرعة أثناء الاستخدام.

وفقًا لـ Yunfei Zhu ، عالم الأبحاث في جامعة King’s و King’s Technology World في المملكة العربية السعودية (KAUST) في المملكة العربية السعودية ، فإن “القضايا بما في ذلك انخفاض استقرار الدراجة وسرعة التفريغ الذاتي قد حظرت التطبيقات العملية لبطاريات الزنك المائية.”

“ترتبط هاتان المسألتان بتصميم الإلكتروليت ومواد الإلكترود ،” يضيف جو. يتسبب المنحل بالكهرباء ذو ​​الأساس المائي في حدوث مشكلات في كلا قطبي البطارية ، مما يؤدي إلى تفاعلات القطب الموجب الضارة والتفكك السريع للقطب السالب.

في محاولة لمكافحة تحلل بطاريات أيونات الزنك التي تسببها الإلكتروليتات المائية ، طور فريق من جامعة الملك عبدالله بقيادة Yunfei Zhu ، إلكتروليت مائي بتركيز عالٍ جدًا من الملح.

يتم استخدام المستوى المتزايد من أيونات الملح في محلول الإلكتروليت لربط جزيئات الماء المحيطة ، مما يعني توفر عدد أقل من جزيئات الماء الحرة لإتلاف أقطاب البطارية.

عادةً ما تسبب الأملاح التي أساسها الزنك قابلية محدودة للذوبان في الماء ، لذلك أضاف فريق كاوست الصوديوم لإنتاج إلكتروليت عالي التركيز من فوق كلورات الزنك وفوق كلورات الصوديوم.

قال جو: “لقد وجدنا أن هذا المزيج يوفر قابلية ذوبان عالية جدًا لقمع النشاط المائي ، دون المساس بالخصائص الرئيسية لبطاريات أيون الزنك ، بما في ذلك الموصلية الأيونية العالية أو السلامة أو الصداقة البيئية”.

بالإضافة إلى الإلكتروليت الجديد القائم على الماء ، طور فريق كاوست أيضًا مادة كاثود جديدة تعتمد على الألياف النانوية للبطاريات.

قال حسام الشريف ، أستاذ علوم وهندسة المواد في جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية وقائد المجموعة البحثية: “التشكل النانوي الجزئي يحسن انتشار الأيونات ، مما يضمن معدلات شحن وتفريغ أسرع لبطاريات Zn-ion المائية”.

“هذا المزيج من الإلكترود والإلكتروليت يحل عيوب بطاريات جرعات Zn-ion التقليدية.”

كانت النتائج واعدة على الفور ، حيث لم ير الفريق أي انخفاض تقريبًا في السعة لما يصل إلى 2000 دورة شحن.

بحسب استنتاجات مجموعة البحث في مقالها المنشور في المجلة علوم الطاقة والبيئة – بعنوان “إستراتيجية إلكتروليت مركزة ثنائية الموجبة لبطاريات عصير الزنك المائية“- يُظهر تكلفة أقل ، وموصلية أيونية أعلى ، وسمية منخفضة” ويشير إلى “استقرار الركوب الطويل ، وتحسين القدرة على السرعة ، والإفراز الذاتي المكبوت”.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

علم

اكتشاف كوكب خارجي قريب يعزز الآمال بالعثور على حياة خارج الأرض

Published

on

اكتشاف كوكب خارجي قريب يعزز الآمال بالعثور على حياة خارج الأرض

يتواصل سعي العلماء لفهم ما إذا كانت الحياة موجودة في أماكن أخرى من الكون، مع كل اكتشاف جديد لكواكب تمتلك خصائص مشابهة للأرض. وفي هذا السياق، كشفت دراسة علمية حديثة عن كوكب خارجي يقع على مسافة قريبة نسبياً من النظام الشمسي، ويُعد من أبرز المرشحين لدراسة إمكانية وجود ظروف مناسبة للحياة، ما يجعله محور اهتمام الأوساط الفلكية خلال السنوات المقبلة.

كوكب «أرض فائقة» في الجوار الكوني

أظهرت نتائج الدراسة المنشورة في دورية «The Astrophysical Journal» أن الكوكب المعروف باسم GJ 3378b يدور حول نجم قزم أحمر يحمل الاسم GJ 3378، ويقع على بعد نحو 25 سنة ضوئية من الأرض.

وكان الكوكب قد اكتُشف للمرة الأولى عام 2024، وينتمي إلى فئة الكواكب المعروفة باسم «الأرض الفائقة»، وهي كواكب صخرية تتجاوز الأرض حجماً وكتلةً، لكنها تبقى أصغر بكثير من الكواكب الغازية العملاقة.

وتشير البيانات الجديدة إلى أن هذا العالم قد يكون أكثر شبهاً بالأرض مما كان يُعتقد سابقاً، سواء من حيث الكتلة أو التركيب الداخلي.

وقال عالم الفلك بول روبرتسون من جامعة كاليفورنيا، وهو الباحث الرئيسي في الدراسة، إن الكوكب يُعد من أكثر الكواكب الخارجية المشابهة للأرض في محيطنا الكوني القريب، مشيراً إلى أن بعده البالغ 25 سنة ضوئية فقط يجعله قريباً نسبياً وفق المقاييس الفلكية المعتمدة داخل مجرة درب التبانة.

مراجعة التقديرات السابقة

أعادت الدراسة تحليل البيانات المتوافرة حول الكوكب، لتكشف أن كتلته تبلغ نحو 2.3 مرة من كتلة الأرض، مقارنة بتقديرات سابقة كانت تشير إلى نحو 5.3 أضعاف كتلتها.

ويمثل هذا التعديل أهمية كبيرة بالنسبة للباحثين، إذ إن الكواكب التي تقل كتلتها عن خمسة أضعاف كتلة الأرض تكون في الغالب صخرية التكوين، بينما تميل الكواكب الأعلى كتلة إلى امتلاك خصائص أقرب إلى العمالقة الغازية، وهي بيئات أقل ملاءمة لنشوء حياة مشابهة للحياة المعروفة على الأرض.

كما أظهرت الحسابات الجديدة أن الكوكب يكمل دورة كاملة حول نجمه خلال 21.45 يوماً فقط، بدلاً من 24.73 يوماً كما أشارت التقديرات السابقة.

هل يقع الكوكب داخل المنطقة الصالحة للحياة؟

رغم أن الفترة المدارية للكوكب قصيرة نسبياً، إلا أن العلماء يؤكدون أنه لا يزال يقع ضمن ما يُعرف بـ«المنطقة الصالحة للحياة»، وهي المنطقة المحيطة بالنجم التي تسمح درجات الحرارة فيها ببقاء المياه في حالتها السائلة على سطح الكوكب إذا توافرت الظروف الأخرى الضرورية.

وتشير الدراسة إلى أن GJ 3378b يتلقى ما يقارب 90% من كمية الإشعاع التي تتلقاها الأرض من الشمس، وهو معدل يضعه ضمن نطاق حراري مناسب نسبياً مقارنة بعدد كبير من الكواكب الخارجية المكتشفة حتى الآن.

أهمية المياه والغلاف الجوي

ويُنظر إلى وجود المياه السائلة باعتباره أحد أهم الشروط المرتبطة بإمكانية نشوء الحياة، إلا أن العلماء يشددون على أن هذا العامل وحده لا يكفي للحكم على قابلية الكوكب للسكن.

فالحفاظ على المياه السائلة يتطلب وجود غلاف جوي قادر على تنظيم درجات الحرارة وحماية السطح من التأثيرات الخارجية. وحتى الآن، لا تتوافر معلومات مؤكدة حول ما إذا كان الكوكب يمتلك غلافاً جوياً أم لا، وهو ما يجعل أي استنتاجات بشأن وجود حياة محتملة أمراً سابقاً لأوانه.

البحث عن البصمات الحيوية

يُتوقع أن يصبح GJ 3378b خلال السنوات المقبلة أحد أبرز الأهداف التي ستخضع للمراقبة بواسطة التلسكوبات المتقدمة والأجيال الجديدة من المراصد الفضائية.

ويسعى العلماء إلى دراسة غلافه الجوي المحتمل والبحث عن ما يُعرف بـ«البصمات الحيوية»، وهي مؤشرات كيميائية قد تدل على وجود نشاط بيولوجي، مثل الأكسجين والميثان وبعض المركبات الأخرى المرتبطة بالحياة.

ويأمل الباحثون أن تسهم هذه الدراسات في تقديم أدلة أكثر وضوحاً حول طبيعة الكوكب وظروفه البيئية، وربما الاقتراب من الإجابة عن أحد أقدم الأسئلة التي شغلت البشرية: هل الحياة ظاهرة فريدة على الأرض، أم أنها موجودة في عوالم أخرى داخل الكون؟

خطوة جديدة نحو فهم الكون

يمثل اكتشاف الكوكب GJ 3378b وتحديث بياناته العلمية تطوراً مهماً في أبحاث الكواكب الخارجية، خاصة أنه يقع على مسافة قريبة نسبياً من الأرض ويتمتع بخصائص تجعل منه مرشحاً واعداً للدراسات المستقبلية. وبينما لا توجد حتى الآن أدلة تؤكد وجود حياة عليه، فإن هذا الاكتشاف يضيف هدفاً جديداً ومهماً إلى قائمة العوالم التي قد تساعد العلماء على كشف أسرار الحياة خارج كوكب الأرض.

Continue Reading

علم

اللجنة السعودية للتخصصات الصحية تعرض إنجازاتها في مؤتمر AMEE 2024 بسويسرا

Published

on

اللجنة السعودية للتخصصات الصحية تعرض إنجازاتها في مؤتمر AMEE 2024 بسويسرا

تقرير في صحيفة سعودية

بازل – أنهت الهيئة السعودية للتخصصات الصحية مشاركتها في مؤتمر رابطة التعليم الطبي في أوروبا (AMEE) 2024 في بازل بسويسرا، اليوم الأربعاء، تسلط الضوء على إنجازاتها في التثقيف الصحي وشهادة الهيئة السعودية والامتحانات المهنية.

وعرضت اللجنة خلال المؤتمر تجاربها ونجاحاتها في مجال التثقيف الصحي أمام خبراء ومختصين من مختلف أنحاء العالم.

وقدم جناح الهيئة في المعرض معلومات عن تاريخها وأهدافها ودورها في تحسين الأداء الصحي المهني في مختلف التخصصات. كما عرضت دعمها لأكثر من 700 ألف ممارس صحي مسجل يعملون في هذا القطاع.

وسلط الجناح الضوء على أساليب التدريس الحديثة المستخدمة في برامج الدراسات العليا، بما في ذلك شهادة الهيئة السعودية، التي توفر بيئة تعليمية متميزة للمدربين تعتمد على أحدث مبادئ التربية الصحية.

وسلطت الهيئة الضوء على تأثير المجلس السعودي منذ إنشائه، مشيرة إلى أن برامجه أخرجت أكثر من 30 ألف ممارس صحي في 200 تخصص، واعتمدت أكثر من 2100 برنامج تدريبي، وأنشأت أكثر من 110 مراكز تدريب. ويوجد حاليًا ما يقرب من 19,900 متدرب مسجلين في برامج الهيئة السعودية.

Continue Reading

علم

توفي ما لا يقل عن 1301 شخصا أثناء الحج

Published

on

توفي ما لا يقل عن 1301 شخصا أثناء الحج

وتقول المملكة العربية السعودية إن ما لا يقل عن 1301 شخصًا لقوا حتفهم خلال موسم الحج، معظمهم من الحجاج غير المصرح لهم الذين يسيرون لمسافات طويلة في درجات حرارة شديدة.

وتم أداء فريضة الحج هذا العام خلال موجة حارة، حيث تجاوزت درجات الحرارة 50 درجة مئوية (122 فهرنهايت).

وقالت وكالة الأنباء السعودية الرسمية إن أكثر من ثلاثة أرباع القتلى لم يكن لديهم تصاريح رسمية للتواجد هناك، وساروا تحت أشعة الشمس المباشرة دون مأوى مناسب.

وأضافت الوكالة أن بعض المتوفين كانوا من كبار السن أو يعانون من أمراض مزمنة.

الحج هو الحج السنوي الذي يقوم به المسلمون إلى مدينة مكة المكرمة. يجب على جميع المسلمين القادرين مالياً وجسدياً أداء فريضة الحج مرة واحدة على الأقل في حياتهم.

وقالت السعودية إن نحو 1.8 مليون شخص شاركوا هذا العام.

وقال وزير الصحة فهد الجلجل إنه تم بذل الجهود لرفع مستوى الوعي بمخاطر الإجهاد الحراري وكيف يمكن للحجاج الحد منه.

وأضاف أن المرافق الصحية عالجت ما يقرب من نصف مليون حاج، بينهم أكثر من 140 ألفاً ليس لديهم تصاريح، ولا يزال بعضهم في المستشفى بسبب الإرهاق الحراري.

وقال “الله يغفر ويرحم المتوفين. تعازينا القلبية لعائلاتهم”.

تعرضت المملكة العربية السعودية لانتقادات لعدم بذل المزيد من الجهد لجعل الحج أكثر أمانًا، خاصة للحجاج غير المسجلين الذين لا يستطيعون الوصول إلى المرافق مثل الخيام المكيفة ووسائل نقل الحج الرسمية.

وارتفعت درجات الحرارة في مكة إلى 51.8 درجة مئوية، بحسب المركز الوطني للأرصاد الجوية بالمملكة العربية السعودية.

وقدمت الدول في جميع أنحاء العالم تحديثات حول عدد مواطنيها الذين لقوا حتفهم، لكن المملكة العربية السعودية لم تعلق علنًا على الوفيات أو تقدم رقمًا رسميًا حتى يوم الأحد.

ونقلت وكالة الأنباء الفرنسية عن دبلوماسي عربي قوله إن 658 مصريا لقوا حتفهم. وقالت إندونيسيا إن أكثر من 200 من مواطنيها فقدوا حياتهم، بينما أعلنت الهند أن عدد القتلى 98.

كما أكدت باكستان وماليزيا والأردن وإيران والسنغال والسودان وإقليم كردستان العراق المتمتعة بالحكم الذاتي حالات وفاة.

وتتزايد تداعيات عدد الوفيات، وخاصة بين الحجاج غير المصرح لهم.

وألغى رئيس الوزراء المصري، مصطفى مدبولي، السبت، تراخيص 16 شركة سياحة، وأحال مديريها إلى النيابة بتهمة السماح بالحج غير الشرعي إلى مكة.

وأعلن الأردن، الجمعة، اعتقال عدد من وكلاء السفر الذين سمحوا بالسفر غير الرسمي للحجاج المسلمين إلى مكة. في هذه الأثناء، أقال الرئيس التونسي قيس سعيد وزير الشؤون الدينية.

يتم تخصيص تصاريح الحج للبلدان في نظام الحصص ويتم توزيعها على الأفراد عن طريق القرعة.

لكن التكاليف المترتبة على ذلك تدفع الكثيرين إلى محاولة المشاركة دون تصريح، على الرغم من أنهم يواجهون خطر الاعتقال والترحيل إذا تم القبض عليهم.

وقبيل أداء فريضة الحج، قالت السلطات السعودية إنها أبعدت مئات الآلاف من الحجاج غير المصرح لهم من مكة.

Continue Reading

Trending