6 تطورات مذهلة لحل المشاكل البيئية

1. جامع الضباب لإنتاج مياه الشرب

لا يستطيع الجميع الحصول على مياه الشرب النظيفة. الآن من هذا يعاني 771 مليون نسمة، أي ما يقرب من كل عُشر سكان الأرض. ويشير الباحثون إلى أنه بسبب تغير المناخ، فإن الوضع سوف يزداد سوءا: بحلول عام 2025، سيكون 50٪ من سكان العالم في مناطق تعاني من نقص المياه.

قد يكون أحد الحلول لهذه المشكلة هو صائد الضباب. على سبيل المثال، كلاود فيشرتم تطويره بواسطة مؤسسة المياه بالتعاون مع المصمم الصناعي الألماني بيتر تراوتوين. خارجيًا، يشبه هذا التثبيت لافتة إعلانية - إطار فولاذي مزود بدعامات، تتشبث به شبكة ثلاثية الأبعاد ذات شبكة دقيقة. وهي المسؤولة عن جمع المياه. وبتمرير الضباب من خلالها، تلتقط الشبكة القطرات ثم ترسلها إلى الخزان. يمكن تثبيت هذه الهياكل عدة على التوالي.

من الممكن استخدام CloudFisher في أي مكان يكثر فيه الضباب، بما في ذلك الجبال. لا يخاف جهاز تجميع المياه من الرياح - فهو قادر على تحمل سرعة تدفق تصل إلى 120 كم/ساعة. بالمناسبة، تم اختبار التثبيت على ارتفاع: في عام 2013 تم وضعه على قمة بوتميزجيد في المغرب. أظهرت الاختبارات أن صائد الضباب قادر على جمع ما يصل إلى 600 لتر من المياه النظيفة تمامًا في يوم واحد.

2. برج لتنقية الهواء من الضباب الدخاني

الضباب الدخاني ظاهرة شائعة في المدن. هو يبدو بسبب استخدام الوقود في المصانع والنقل والحرائق والبناء. يتكون من جزيئات دقيقة وأول أكسيد الكربون والسخام وعناصر ضارة أخرى.

الحل الأصلي لتطهير الفضاء من الضباب الدخاني اقترحه المصمم الهولندي دان روزجارد. أطلق مع فريقه مشروعًا خاليًا من الضباب الدخاني وأنشأ برجًا بطول سبعة أمتار برج خالي من الضباب الدخاني. يعمل التثبيت على مبدأ جهاز تنقية الهواء المنزلي، ولكن في الوضع المحسن: يمكنه التعامل مع 30 مترًا مكعبًا في الساعة. البرج، بالطبع، غير قادر على تصحيح الوضع في المدينة بأكملها، لكنه قادر تماما على إنشاء منطقة صغيرة بهواء نظيف تماما في حديقة أو ساحة مزدحمة. وقد قام برج Smog Free Tower بالفعل بزيارة كوريا الجنوبية والصين والمكسيك وعدد من الدول الأخرى. بدأت رحلتها في روتردام. بالمناسبة، من الضباب الدخاني الذي تم جمعه الشركة مخلوق خواتم المجوهرات، أو بالأحرى الحجر الخاص بها عبارة عن مكعب شفاف، بداخله مكعب أسود أصغر مخفي. في السابق، كان من الممكن شراؤها لدعم تطوير المشروع، لكن العرض نفد - والآن يمكن رؤية الحلقات بالفعل في المتاحف، بما في ذلك المتحف الوطني في زيوريخ ومتحف مدينة أمستردام.

3. تربية عثة الشمع لإعادة تدوير البلاستيك

البلاستيك مادة قوية ومتينة تستخدم في كل مكان. لكن استقراره له أيضًا عواقب غير سارة: فهو بمفرده يتحلل مئات السنين. وحتى خلال هذه الفترة، من الصعب أن يختفي البلاستيك تمامًا: في هذه العملية تبقى جزيئات دقيقة تخترق التربة والماء والهواء، ثم في أجسام الكائنات الحية. بما في ذلك البشر: فقد تم العثور عليها بالفعل في الرئتين والكبد والكلى لدى البالغين وحتى في مشيمة الأطفال حديثي الولادة. في الوقت نفسه، تتزايد كمية النفايات البلاستيكية باستمرار: كل عام في مدافن النفايات على الكوكب يضاف حوالي 400 مليون طن.

ليس من الممكن بعد التخلي تماما عن هذه المواد، ولكن حل المشكلة قد يكون معالجتها عالية الجودة. أداة غير عادية لهذه المهمة وجد طالب في الصف السابع في صالة سكولكوفو للألعاب الرياضية يوري ميلنيكوف. يقترح الطالب أن يعهد بتدمير النفايات البلاستيكية إلى عث الشمع. تحب هذه الحشرة أكل الشمع، ولكنها يمكن أن تستهلك أيضًا البولي إيثيلين وتحوله إلى كحول أثناء عملية الهضم. لقد اختبر يوري بالفعل مع مدرس علم الأحياء فكرته: نجحت مجموعة من يرقات العثة المرباة خصيصًا في تناول بقايا النفايات من مصنع إعادة تدوير البلاستيك في فيليكي لوكي. قدم ميلنيكوف تطوراته هذا العام في مؤتمر Startup Village 2023. وفي سبتمبر/أيلول، حصل على وضع مقيم في سكولكوفو، وأصبح المشروع المسمى "Eat Polymer" شركة ناشئة كاملة ويستعد الآن للحصول على منحة للحصول على براءة اختراع.

4. مادة تشبه البلاستيك من الغازات الدفيئة لتنقية الهواء

الحل الآخر لمشكلة تشبع الكوكب بالبلاستيك هو البدائل الصديقة للبيئة. يبحث العديد من الباحثين عن مثل هذه المواد. أحد الخيارات غير العادية هو تطوير الشركة الأمريكية Newlight Technologies - إيركاربون. هذا عبارة عن راتينج متعدد الهيدروكسي بوتيرات يتم إنشاؤه حرفيًا من الهواء الرقيق. التكنولوجيا هي كما يلي:

1. المطورين أولا يجمع غاز الميثان، وهو أحد الغازات الدفيئة، في الأماكن التي يدخل منها غالبًا إلى الغلاف الجوي - محطات إنتاج الطاقة، ومدافن النفايات، ومحطات معالجة المياه.
2. ثم يتم وضعه في مفاعل مع الهواء والماء ومحفز حيوي خاص.
3. يستخرج المحفز الأكسجين والهيدروجين والكربون من هذا المزيج، ثم يلحمهم في جزيء بوليمر لدن بالحرارة.

وهكذا، فإن شركة AirCarbon تكافح مشكلتين في وقت واحد: تلوث الهواء ووفرة البلاستيك. المادة حقيقية يتقدم لإنشاء أفلام بولي إيثيلين رفيعة وأجزاء بلاستيكية كبيرة أو حتى أقمشة. الشيء الرئيسي هو أنها "خضراء" في جميع مراحل دورة حياتها، لأنها تتحلل بشكل طبيعي.

5. شبكة ضخمة لتنظيف المحيط من القمامة

لا يتراكم البلاستيك في مدافن النفايات فحسب، بل يتراكم أيضًا في محيطات العالم. كل عام في الماء يتحول حوالي 8-10 ملايين طن من الزجاجات والأكياس والنفايات الأخرى المصنوعة من هذه المادة. ويضر هذا التلوث بحياة الأسماك والحيوانات والطبيعة بشكل عام.

إحدى الطرق لإزالة المحيط من الحطام هي إنشاء شبكة لالتقاطه. هذه الطريقة عام 2012 تقدم المخترع الهولندي بويان سلات يتحدث في TEDx. ثم كان مجرد خريج مدرسة، ودفعته التجربة الشخصية إلى الاهتمام بهذه القضية. أثناء إجازته في اليونان، كان الرجل يغوص وكان مندهشًا عندما رأى كمية من البلاستيك أكثر من الأسماك. لم تكن سلات تحب استخدام الأوعية والآليات الخاصة لالتقاط الزجاجات بشكل مستهدف، لأنها لن تكون مفيدة فحسب، بل ستكون ضارة أيضًا. واقترح استخدام المحيط نفسه، أو بالأحرى تياره: تحديد النقاط التي تتراكم فيها القمامة، وتركيب حاجز على شكل حرف U بشبكة هناك، ثم الانتظار.

في البداية، لم تلق فكرة سلات التقدير، لكنه لم يستسلم وبعد ستة أشهر أطلق شركته الخاصة تنظيف المحيط. وانطلقت الأمور: في عام 2013، انتشرت الفكرة على نطاق واسع، واكتسب المشروع فريقًا وحصل على التمويل من خلال التمويل الجماعي. تمت أول عملية بحث عن الزبال في عام 2021. ومنذ ذلك الحين، تمكن المشروع من صيد عدة مئات من الأطنان من الزجاجات والحاويات وغيرها من العناصر. بالمناسبة، تم تطوير الشبكات بعناية لسكان المحيط. يمكن للحيوانات الصغيرة مثل العوالق أن تسبح بسهولة عبر الخلايا، لكنها قامت بتثبيتها على الخلايا الكبيرة آليات خاصة تعطي إشارات تحذر من ضرورة التحرك في مكان آخر اتجاه. إذا سبح دلفين أو فقمة فجأة في الشبكة، فسوف تقوم الكاميرات الحرارية بالإبلاغ عن ذلك وسيساعد المنظمون الحيوانات على تحرير نفسها من خلال فتحات الإنقاذ.

6. مادة شفافة مع وظيفة الألواح الشمسية لتوفير الكهرباء

تتسبب مصادر الكهرباء الكلاسيكية المستخدمة في المحطات، مثل الفحم أو الغاز أو النفط، في أضرار جسيمة للبيئة. لمدة 1 جيجاوات ساعة هم تخصيص من 490 إلى 820 طنًا من الغازات الدفيئة. الموارد التي لا تنضب، مثل الشمس، أكثر أمانًا - الرقم هنا هو 5 أطنان فقط معالجة الطاقة من أشعتها عادة ما تستخدم بطاريات أشباه الموصلات المسطحة التي يتم تركيبها على الأسطح. غالبًا ما تكون هذه الأجهزة سوداء اللون، لذا فهي ملحوظة تمامًا من الخارج. ولكن هناك طريقة أكثر جمالية لتلقي الطاقة الشمسية - وهي مكثف شمسي مضيء شفاف. مثل هذا في عام 2014 متطور باحثون من جامعة ميشيغان. وقد أضاف العلماء إليه جزيئات حيوية يمكنها جمع الطاقة من أشعة الشمس ومن ثم تحويلها إلى كهرباء. ويمكن تركيب مثل هذه البطارية على نوافذ المنازل والسيارات، أو حتى على شاشات الهواتف الذكية.

يتم استخدام فكرة مماثلة من قبل شركة Ubiquitous Energy في كاليفورنيا. أطلقوا على المواد الكهروضوئية اسمهم قوة الاتحاد الأوروبي. النوافذ مع هذا الطلاء موجودة بالفعل المثبتة في بعض المباني، بما في ذلك مكتب الطاقة الشاملة في مدينة ريدوود وشركة الزجاج اليابانية Nippon Sheet Glass Co. (نورثوود في أوهايو).