الأحد 19 يوليو 2026
هل يمكن لموقد التخييم أن يشحن هاتفك باستخدام حرارة بسيطة؟
تقنية جديدة يمكنها تحويل حرارة مواقد التخييم إلى طاقة كهربائية باستخدام المحركات الحرارية الصوتية، مما يعزز استدامة الطاقة.
في دراسة حديثة أجراها الباحث ليشيان قو من جامعة كانتربري، تم اكتشاف طريقة جديدة لتحويل الحرارة الزائدة الناتجة عن مواقد التخييم إلى طاقة كهربائية باستخدام المحركات الحرارية الصوتية. تعمل هذه المحركات على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة صوتية، ثم إلى طاقة كهربائية قابلة للاستخدام. وقد أظهرت المحاكاة أن هذه التقنية فعالة في جمع الحرارة المهدرة من مواقد الغاز التقليدية، مما يجعلها مناسبة للتخييم، رحلات المشي الطويلة، وحتى حالات الطوارئ. يهدف البحث إلى تطوير حلول طاقة أكثر كفاءة يمكن تطبيقها في مجالات متعددة مثل الطيران، الهندسة البحرية، والصناعة. هذه النتائج قد تساهم في تعزيز استدامة الطاقة من خلال استعادة الحرارة المهدرة وتحويلها إلى طاقة مفيدة في مختلف التطبيقات.
تقنية جديدة لتحويل حرارة مواقد التخييم إلى طاقة كهربائية
مع التخييم، يعد فصل النفس عن التكنولوجيا فرصة للتواصل مع الطبيعة، لكن لا يمكن الاستغناء عن بعض الأجهزة مثل الهواتف المحمولة، المصابيح، وأجهزة الشحن المحمولة. بحث جديد أجراه ليشيان قو من جامعة كانتربري قد يجعل من الممكن تشغيل هذه الأجهزة باستخدام مصدر طاقة بسيط: حرارة مواقد التخييم.
تحويل الحرارة إلى طاقة باستخدام المحركات الحرارية الصوتية
يركز بحث قو على استخدام الحرارة الزائدة الناتجة عن مواقد التخييم لتشغيل محرك حراري صوتي (Thermoacoustic Engine - TAE). تعمل هذه المحركات على تحويل الطاقة الحرارية إلى طاقة صوتية، والتي يمكن تحويلها بدورها إلى طاقة ميكانيكية أو كهربائية.
قدَّم قو نتائج هذا البحث خلال الاجتماع الافتراضي الـ187 لجمعية الصوتيات الأمريكية في 20 نوفمبر 2024، حيث ناقش نموذجًا رياضيًا لمحرك صغير يعمل بالحرارة المهدرة في الهواء الطلق.
إمكانيات واسعة للتطبيق
أظهرت المحاكاة وتحليل البيانات التجريبية أن الحرارة المهدرة من مواقد الغاز الشائعة يمكن جمعها بكفاءة باستخدام تصميم مدمج للمحرك الحراري الصوتي.
قال قو:
"لقد فكرنا في استخدام هذه التقنية للتخييم، رحلات المشي الطويلة، والحالات الطارئة، حيث يمكن تشغيلها باستخدام أي مصدر حراري، بما في ذلك الحرارة الناتجة عن الاحتراق أو الطاقة الشمسية."
التطبيقات المستقبلية للطاقة المستدامة
الهدف من هذا البحث هو تطوير أجهزة تحويل طاقة أكثر كفاءة يمكنها تحقيق فوائد كبيرة في مجالات مثل:
- الطيران: استعادة الحرارة المهدرة من محركات الطائرات.
- الهندسة البحرية: استخدام الحرارة المهدرة لتشغيل أنظمة إضافية على السفن.
- الصناعة: استعادة الحرارة المهدرة من العمليات الصناعية.
يُمكن أن تلعب هذه المحركات دورًا حيويًا في تعزيز الممارسات المستدامة عبر مختلف القطاعات من خلال الاستفادة من الحرارة المهدرة بشكل فعال.
تحديات وفرص البحث
يقر قو بأن هناك تحديات تواجه هذا النوع من التكنولوجيا، بما في ذلك الحفاظ على الاستقرار وتقليل فقدان الطاقة أثناء التشغيل. لكنه يرى في هذه التحديات فرصًا للتعمق في البحث.
قال قو:
"في التسعينيات، أجرت مختبرات لوس ألاموس الوطنية في الولايات المتحدة أبحاثًا مذهلة حول المحركات الحرارية الصوتية، حيث استخدمتها لاستعادة الحرارة المهدرة من السفن لتشغيل أنظمة تبريد لتخزين الآيس كريم. آمل أن يُمهد بحثي الطريق لتطوير أجهزة تحويل طاقة أكثر كفاءة في المستقبل."
إمكانيات مستقبلية مشجعة
مع استمرار تطوير تقنية المحركات الحرارية الصوتية، يمكن أن تكون لها تأثيرات كبيرة على كفاءة الطاقة والاستدامة، مما يوفر حلولًا مبتكرة لتقليل الهدر في الطاقة وتحقيق الاستفادة القصوى من الموارد المتاحة، سواء في الهواء الطلق أو في التطبيقات الصناعية الكبرى.
