الطاقة الشمسية تنتج السماد من البول لرفع كفاءة الطاقة 60%
طوّر فريق بحثي بقيادة جامعة ستانفورد الأمريكية، نظامًا يحوّل بول الإنسان إلى سماد باستخدام الطاقة الشمسية. يُقدّم هذا النموذج الأولي حلاً مستدامًا للصرف الصحي والزراعة وتوليد الطاقة في المناطق ذات الموارد المحدودة.
الطاقة الشمسية تنتج السماد من البول لرفع كفاءة الطاقة 60%
يفصل النظام الأمونيا عن البول عبر غرف كهروكيميائية تعمل بالطاقة الشمسية. ثم تُجمع هذه الأمونيا على شكل كبريتات الأمونيوم، وهو سماد شائع.
من خلال دمج الحرارة المُهدرة من الألواح الشمسية، تُسرّع العملية وتزيد كفاءتها، كما يُبرّد هذا النهج الألواح الشمسية، مما يُحسّن أدائها.
وقال ويليام تاربي، المؤلف الرئيسي للدراسة والأستاذ المساعد في الهندسة الكيميائية في جامعة ستانفورد، إن المشروع يركز على تحويل النفايات إلى فرصة.
وأوضح أن النظام يلتقط العناصر الغذائية التي قد تُفقد أو تُسبب ضررًا بيئيًا، ويحوّلها إلى سماد للمحاصيل. والأهم من ذلك، أنه يتم ذلك دون الحاجة إلى شبكة كهرباء.
النيتروجين، وهو مكوّن أساسي في الأسمدة، يُنتَج عادةً في منشآت كثيفة الكربون. يقع العديد من هذه المنشآت في دول غنية، مما يرفع التكاليف في أماكن أخرى.
يحتوي البول البشري على كمية كافية من النيتروجين لتلبية حوالي 14% من الطلب العالمي على الأسمدة، لتعزيز الكفاءة باستخدام الحرارة المهدرة
وباستخدام أنابيب النحاس خلف الألواح الشمسية لالتقاط الحرارة المهدرة، تمكن الباحثون من تعزيز توليد الطاقة بنحو 60% وتحسين استعادة الأمونيا بأكثر من 20%، ويمنع الابتكار أيضًا ارتفاع درجة الحرارة، مما يقلل من كفاءة الألواح الشمسية.
أشارت أوريسا كومبس، الباحثة الرئيسية في الدراسة وطالبة الدكتوراه في الهندسة الميكانيكية، إلى أن كل شخص ينتج في بوله ما يكفي من النيتروجين لتخصيب حديقة. وأضافت أن النظام يُمكّن من إنتاج السماد مباشرةً عند الحاجة، باستخدام أشعة الشمس فقط.
وقد تسمح هذه العملية أيضًا للمجتمعات بتخزين أو بيع الكهرباء الزائدة، مما يلغي الاعتماد على المصانع الكيميائية الكبيرة أو توصيلات الشبكة.
في مناطق مثل أوغندا، حيث الأسمدة باهظة الثمن والكهرباء نادرة، يمكن للنظام أن يُولّد ما يصل إلى 4.13 دولارًا للكيلوغرام الواحد من النيتروجين المُستعاد، وهذا يزيد عن ضعف الأرباح المُحتملة في الولايات المتحدة.
معالجة تحديات الصرف الصحي
لا تقتصر فوائد هذه التقنية على الزراعة والطاقة فحسب، فمن خلال إزالة النيتروجين من البول، يجعل النظام مياه الصرف الصحي أكثر أمانًا للتصريف أو إعادة الاستخدام للري.
اقرأ أيضًا:
شركة أمريكية تحول روث الأبقار لوقود طائرات لحل مشكلة الطاقة
تفسير حلم وقوع الأسنان للمتزوجة والعزباء، حقيقة انقطاع الأجل وموت الآباء
أكثر من 80% من مياه الصرف الصحي العالمية لا تُعالَج، ومعظمها في البلدان منخفضة ومتوسطة الدخل، وكثيرًا ما يُلوِّث النيتروجين غير المُعالَج المياه الجوفية، ويُسبِّب ازدهارًا للطحالب يُضرُّ بالنظم البيئية.
تابع موقع الأيام المصرية عبر قناة (يوتيوب) اضغط هــــــــــــنا
تابع موقع الأيام المصرية عبر تطبيق (فيسبوك) اضغط هــــــــــنا
تابع موقع الأيام المصرية عبر تطبيق (تويتر) اضغط هــــــــنا
موقع الأيام المصرية، يهتم موقعنا بتقديم خدمة صحفية متميزة للقارئ، ونقدم لكم خدمة ومتابعة شاملة ومجموعة كبيرة من الأخبار داخل الأقسام التالية، أخبار، رياضة، فن، خارجي، اقتصاد، الأيام TV، حوادث، خدمات مثل سعر الدولار، سعر الذهب، أخبار مصر، سعر اليورو، سعر العملات ، جميع الدوريات.