اختراع جديد في نيويورك ..نبات اصطناعي ينظف الهواء وينتج الكهرباء

طور العلماء نباتًا صناعيًا يمكنه تنظيف الهواء في الأماكن الداخلية وإنتاج طاقة كافية لشحن الهواتف الذكية.
وأدرك فريق بحثي من جامعة بينغهامتون في نيويورك أن هذا الاختراع يمكن أن يتحول إلى تطبيقات عملية بعد تصميم ورقة اصطناعية تتكون من 5 خلايا شمسية بيولوجية وبكتيريا التمثيل الضوئي المستخدمة في هذه الخلايا، والتي قاموا بإنتاجها "لأغراض ممتعة".
ويتكون النموذج الأولي للنبات الاصطناعي، وهو دليل على مفهوم البحث، من نظام مكون من 5 أوراق ويمكنه تقليل ثاني أكسيد الكربون بشكل أكثر فعالية من النباتات الطبيعية. ولا توفر هذه المحطة، التي تنتج أيضًا الأكسجين والكهرباء، طاقة مستدامة فحسب، بل تعمل أيضًا على تحسين جودة الهواء الداخلي.
فهو يقلل من مستويات ثاني أكسيد الكربون بنسبة 90 في المئة

وفي الدراسة التي تحمل عنوان "النباتات الاصطناعية البكتيرية الزرقاء لتعزيز احتجاز واستخدام الكربون الداخلي"، ذكر الباحثون أن طرق التهوية والترشيح الحالية تفقد فعاليتها في مواجهة زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون.

ومن ناحية أخرى، يمكن للنباتات الاصطناعية أن تقلل مستوى ثاني أكسيد الكربون في الأماكن المغلقة بنسبة 90 بالمائة، من 5000 جزء في المليون إلى 500 جزء في المليون، عن طريق إجراء عملية التمثيل الضوئي. وهذا أكثر بكثير من التخفيض بنسبة 10 بالمائة الذي توفره النباتات الطبيعية.

وقال العلماء أن هذه النباتات الاصطناعية تعمل بشكل مشابه للنباتات الطبيعية؛ يحتاج إلى الماء والمواد المغذية.
ويخطط الباحثون في المستقبل لتقليل الحاجة إلى الرعاية وتوسيع استخدامات النبات باستخدام أنواع مختلفة من البكتيريا.

وقال البروفيسور سيوخون تشوي من قسم الهندسة الكهربائية وهندسة الحاسبات بجامعة بينجهامتون: "أريد استخدام هذه الكهرباء لشحن الهواتف المحمولة أو غيرها من التطبيقات العملية". بمجرد ضبط هذه النباتات الاصطناعية، يمكن أن تصبح جزءًا من أي منزل. وقال: "من السهل جدًا رؤية فوائد هذه الفكرة".

وفقًا للبحث، عندما يتم دمج الأوراق الاصطناعية بطريقة تسلسلية، يمكن للنظام إنتاج جهد دائرة مفتوحة (OCV) يبلغ 2.7 فولت وقوة قصوى تبلغ 140 ميكرووات. وهذا يوفر طاقة كافية لتشغيل الأجهزة الإلكترونية المحمولة.

ويسلط العلماء الضوء على إمكانات هذه التكنولوجيا المبتكرة لتحسين جودة الهواء وتوفير الطاقة المستدامة.

وقد نشرت الدراسة مؤخرا في المجلة العلمية المتقدمة للأنظمة المستدامة.