إنتاج الكهرباء من طاقة الصوت


فى القرن التاسع عشر كان الكشف الأول عن كيفية تحويل الحرارة الى صوت عن طريق صانعي الزجاج الذين وجدوا إمكانية إنتاج الصوت بتوصيل نهاية الأنبوب الزجاجي بمصدر الحرارة. 
أعاد فريق مكون من 13باحثا أحيائيا هذة الظاهرة منذ أسابيع قليلة بإنتاج محرك حراري يعمل بظاهرة الصوت لإنتاج الكهرباء داخل أروقة معامل مركز يوسف جميل لأبحاث العلوم في الجامعة الامريكية بالقاهرة . 
( الحاجة أم الإختراع ) كان الهدف الرئيسي من إنتاج الفريق البحثي بقيادة الدكتور إيهاب عبد الرحمن مدير مركز يوسف جميل لابحاث العلوم ،  وفى ظل تفاقم أزمة توفير الطاقة الكهربائية التى تعانى منها مصر فى الأونة الأخيرة  بعد عجز مؤسسات الدولة عن الوفاء باحتياجات قطاع الكهرباء من الوقود اللازم لتشغيل المحطات ، وبالنظر إلى الطاقات غيرالمتجددة ، نجدها تطلق صافرة إنذار بنضوبها خلال أعوام قليلة مقبلة ما جعل الابحاث العلمية تتجه إلى الطاقات المتجددة كمحور رئيسي لأبحاثها لتخطي أزمة نضوب الوقود الاحفورى المتوقعة على الصعيد العالمى .
 يعمل محرك الصوت الحراري بشكل رئيسي على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة ضوئية لإنتاج الكهرباء وذلك من خلال نوعين من المحركات الصوتية الحرارية أولهما محرك حراري أو أساسي يحول الحرارة إلى طاقة صوتية والآخر مضخة حرارة أو تبريد تساعد الصوت على رفع درجة الحرارة ، يحقق الجهاز المعادلة الأصعب داخل عالم الطاقات المتجددة ، كما أن الدكتور مدير مركز يوسف لأبحاث العلوم بغنتاج محركات بأجزاء غير متحركة تتطلب صيانة أقل ، وعمرا افتراضيا أطول ، وتكلفة منخفضة ، فمن خلال الرمل لصناعة المركزات الشمسية والحديد يمكن تصميم المحرك كما أضاف الدكتور إيهاب فى أقل من نصف ساعة بتكلفة تصل الى أقل من دولار . (صديق للبيئة) هكذا اطلق الدكتور إيهاب على المحرك الحرارى بالمقارنة بالمولدات المستخدمة فى المناطق النائية لتوفير الكهرباء وتعمل بالبنزين أو وقود آخر فى الوقت الذى يرتكز فيه المحرك على الهواء أو الغازات النبيلة أو الصديقة للبيئة (الارجون والهيليوم والنتروجين ) للتفاعل بداخله عبر موجات صوت ضاغطة تنتجها مركزات شمسية فى الجزء الأخير من المحرك فتتفاعل مع الاصوات وتنتج الكهرباء  تصل كفاءة المحرك الحرارى الى 35 فى المائة بحسب رئيس الفريق البحثى بعد اجراء التجارب على نماذج اولية تعمل بأقصى قدر من الكفاءة الحرارية تسمى (كفاءة دورة كارنو )، أحد مقاييس الكفاءة الحرارية فى المحرك الحرارى بإنتاج 120 وات. 
ويعمد الفريق البحثي على إنتاج نماذج أولية لها القدرة على إنتاج ما يقرب من 5كيلو وات لتشغيل الكهرباء بالكامل فى المنزل ، كلل المحرك الحرارى مشوارا بحثيا امتد لأكثر من سبع سنوات بتكلفة إجمالية تحملتها الجامعة الامريكية وصلت إلى 3 ملايين دولار، ويشهد المحرك العديد من المفاوضات من شركات استثمارية عربية تسعى للحصول على حق إنتاجه وتوزيعه . 
لم تستقر أبحاثنا على الخليط الغازي الأفضل لتحسين أداء المحرك فى حال زيادة قدرة إنتاجه للكهرباء ، قال مايكل رزق ماجستير هندسة ميكانيكية فى الجامعة الامريكية وعضو الفريق البحثي فى إشارة فى دورة  تصوير المحرك من الداخل للتعرف على كيفية تفاعل الغازات أو الهواء بداخله وتأثير هذه التفاعلات على كفاءة المحرك . بإستخدام الليزر يمكن لمايكل تصوير هواء الغازات الموجودة بداخل المحرك والتعرف على مستوى جزيئات الهواء والعوامل المؤثرة على الغاز أو الهواء داخل المحركات وربطها بقياسات أخرى لتقييم الكفاءة ، ولعمل هذه القياسات استعان الفريق بجهاز (PIV) لتصوير الجزيئات بالليزر تحملت الجامعة تكلفة شرائة من الخارج وتقدر بـ200الف يورو وهو الجهاز الثانى من نوعة فى مصر. 
  وفي الختام نتمنى أن تقود مصر العالم فى مجال الطاقات المتجددة خلال عشر سنوات من الآن بعد الإستفادة من الأبحاث العلمية والأفكار المتعددة لاستغلال الطاقات المتجددة (الشمس - الرياح) لإنتاج الكهرباء بتكلفة أقل وبتقنية أكثر استدامة. 
ولن يعي العالم قيمة هذه الريادة إلا بعد أن ينضب البترول كما هو متوقع فى غضون سنوات قليلة مقبلة.
                             

1 التعليقات:

إسلام يقول...

إن شاء الله ستعود مصر للريادة مرة أخرى ويقف العالم ليتعلم من أبناءها كيف يرسمون خطوات التقدم

إرسال تعليق