علماء يطورون خلية وقود تعمل بالتربة قد تستبدل البطاريات

تمكن العلماء من تطوير خلية وقود مبتكرة تعتمد على الميكروبات الموجودة في التربة لإنتاج الكهرباء، مما يفتح الباب أمام مصدر طاقة مستدام لتشغيل أجهزة الاستشعار دون الحاجة إلى بطاريات أو ألواح شمسية.

تعتمد هذه التقنية على استغلال الطاقة الناتجة عن تحلل المواد العضوية بواسطة الكائنات الدقيقة في التربة، حيث يتم تحويل هذه الطاقة إلى تيار كهربائي يمكن استخدامه في تشغيل أجهزة منخفضة الاستهلاك مثل حساسات الرطوبة أو أجهزة استشعار الحركة.

صمم هذا النظام ليعمل تحت الأرض، ويستهدف بشكل أساسي تطبيقات الزراعة الدقيقة والمراقبة البيئية، حيث يمكنه تشغيل أجهزة ترصد مستويات الرطوبة أو حتى اكتشاف اللمس، مثل مرور الحيوانات في الحقول.

يتضمن هذا النظام أيضا هوائيا صغيرا يتيح إرسال البيانات لاسلكيا باستخدام إشارات موجودة مسبقا، مما يقلل من استهلاك الطاقة إلى الحد الأدنى.

وتكمن أهمية هذا الابتكار في كونه بديلا محتملا للبطاريات التقليدية التي تحتوي على مواد سامة وقابلة للاشتعال، وتعتمد على سلاسل إمداد معقدة، وتساهم في زيادة النفايات الإلكترونية.

كما أن النظام الجديد أثبت كفاءة عالية في ظروف مختلفة، حيث يعمل في التربة الجافة والمشبعة بالماء، ونجح في إنتاج طاقة مستقرة لفترة أطول بنسبة تصل إلى 120% مقارنة بالتقنيات المشابهة.

تعتمد هذه الخلايا، المعروفة باسم خلايا الوقود الميكروبية، على مبدأ مشابه للبطاريات من حيث وجود مكونات مثل القطب السالب والموجب والكهرل، لكنها تختلف في مصدر الطاقة، إذ تستخدم البكتيريا التي تطلق إلكترونات بشكل طبيعي أثناء نشاطها الحيوي. وعند انتقال هذه الإلكترونات داخل النظام يتم توليد تيار كهربائي يمكن الاستفادة منه.

يرى الباحثون أن هذه التقنية تمثل حلا واعدا لمشكلة تزويد الأجهزة الصغيرة بالطاقة، خاصة مع التوسع الكبير في إنترنت الأشياء، حيث يتوقع وجود مليارات أو حتى تريليونات الأجهزة المتصلة مستقبلا.

وفي ظل صعوبة الاعتماد على البطاريات أو الطاقة الشمسية في البيئات الطبيعية، يبرز هذا الحل كبديل عملي يعتمد على البيئة نفسها كمصدر للطاقة، طالما أن التربة تحتوي على مواد عضوية يمكن للميكروبات تحليلها.

داليا رشوان

داليا رشوان

محرر بالموقع الموحد للهيئة الوطنية للإعلام

أخبار ذات صلة

بطارية صوديوم
ابتكار
أشعة الشمس تظلّل قنوات كاليفورنيا وتولّد الطاقة النظيفة

المزيد من علوم وتكنولوجيا

مستشفى قصر العيني "الفرنساوي" تجرى تدخلا علاجيا دقيقا

نجح فريق طبي بمستشفى قصر العيني التعليمي الجديد "الفرنساوي"، في إجراء تدخل علاجي دقيق أسهم في إنقاذ حياة عضو هيئة...

جامعة النيل تشارك في برنامج الأمم المتحدة التعليمي حول الهيدروجين الأخضر

شاركت جامعة النيل في الزيارة التعليمية الثالثة التي نظمها مركز وشبكة تكنولوجيا المناخ التابعة للأمم المتحدة (CTCN) تحت عنوان "إنتاج...

الاستشعار من البعد" توقع بروتوكولا لتوظيف الذكاء الاصطناعي في الاستكشاف المعدن

وقع الدكتور عبدالعزيز بلال، رئيس الهيئة القومية للاستشعار من البعد وعلوم الفضاء، بروتوكول تعاون مع شركة ماس للتعدين والصناعة، بهدف...

معهد الفلك ينظم سميناره الشهري حول "النجوم النيوترونية والأبعاد العليا"

​ينظم قسم الفلك بالمعهد القومي للبحوث الفلكية والجيوفيزيقية سميناره الشهري العلمي، وذلك يوم الاثنين الموافق 27 يوليو 2026، في تمام...


مقالات

أمم تقرأ تاريخها .. وأمم تكتبه
  • الخميس، 23 يوليو 2026 09:48 ص
حكاية بيت المساجيري وفيلم "ابن حميدو"
  • الأربعاء، 22 يوليو 2026 10:00 ص
هل تتذوق الرئة سمومها ؟
  • الثلاثاء، 21 يوليو 2026 01:00 م
هل الذكاء الاصطناعي يتجسس علينا؟
  • الإثنين، 20 يوليو 2026 01:00 م