علماء يتوصلون إلى تقنية جديدة لزيادة إنتاجية المحاصيل الزراعية
كشف فريق من العلماء من جامعة نورث وسترن عن خلية وقود تعتمد على التربة، وتوفر بديلاً مستدامًا ومتجددًا الطاقة للزراعة الدقيقة ورصد البيئة.
تستخدم هذه التقنية الكائنات الدقيقة الحية في التربة، ما قد يحدث ثورة في كيفية تشغيل الأجهزة الإلكترونية دون العوائق البيئية للبطاريات التقليدية.
مميزات خلية الوقود الجديدة
ويمكن أن تقدم هذه البطاريات بديلاً أخضر للبطاريات التقليدية، وتفوقت خلية الوقود التي تعتمد على التربة على التقنيات المماثلة بنسبة 120% من حيث الأداء.
وتمتد تطبيقات الخلية إلى الزراعة الدقيقة، إذ تعالج تحديات الفلاحين مع التكنولوجيا لتحسين المحصول، كما يمكن أن تشغل أجهزة الاستشعار لقياس رطوبة التربة والكشف عن اللمس.
اقرأ أيضًا: الصين تطور بطارية خارقة قادرة على إبقاء هاتفك مشحونًا لمدة 50 عامًا!
كما جهز الباحثون أجهزة الاستشعار التي تعتمد على التربة بهوائيات صغيرة للاتصال اللاسلكي، لترسل البيانات إلى المحطات القريبة عبر انعكاس إشارات التردد اللاسلكي الحالية.
وأبرز العلماء وجود الكائنات الدقيقة في التربة، ويمكن استخدام أنظمة هندسية بسيطة لالتقاط الكهرباء منها، وأكدوا إمكانية تطبيقها في تشغيل أجهزة ذات استهلاك منخفض في شبكة لاسلكية متميزة.
ويُخطط العلماء لتوفير جميع التصاميم والبرامج التعليمية وأدوات المحاكاة للجمهور، ليشجعوا على المزيد من التطور والابتكار.
وتغلب الفريق على التحديات من خلال رحلة استمرت عامين، إذ جربوا 4 تصاميم مختلفة، ونجح النموذج الفائر بفضل هندسته الفريدة التي تستفيد من تصميم عمودي بدلاً من الترتيب التقليدي الموازي.
اقرأ أيضًا: ابتكار جديد من "لوسيد" يسمح بشحن سيارة كهربائية من بطارية مركبة أخرى
وأظهر التصميم توليد طاقة أكثر بنسبة 68 مرة مما هو مطلوب لتشغيل الاستشعارات، كما أظهر صمودًا أمام التغيرات الكبيرة في رطوبة التربة.
وشدد الباحثون على إمكانية الوصول إلى الخلية من خلال عناصر موجودة في متاجر الأدوات، ويهدفون في المستقبل إلى تطوير نسخة من مواد قابلة للتحلل بالكامل لتقليل التأثير البيئي.
