كيف يمكن لقشور فاكهة تُرمى في القمامة أن تُحدث ثورة في عالم الطاقة؟
في عالم يبحث عن حلول بديلة ومستدامة لمشكلات الطاقة، لم تعد الفواكه مجرد غذاء صحي فحسب، بل أصبحت مصدراً محتملاً لتقنيات تخزين طاقة متقدمة. في خطوة جريئة ومبدعة، طوّر الباحث فياني نغويي كيتنج تقنية جديدة لتحويل قشور المانغوستين، وهي من النفايات الزراعية المهملة، إلى كربون نشط يُستخدم في تصنيع المكثفات الفائقة، ليضع بذلك حجر أساس لتحول مستقبلي في صناعة الطاقة المتجددة.
ما هي المكثفات الفائقة؟ ولماذا نحتاجها؟
تُعتبر المكثفات الفائقة (Supercapacitors) أحد أكثر أدوات تخزين الطاقة كفاءةً في العالم الحديث. فهي تشحن وتُفرغ الطاقة خلال ثوانٍ أو دقائق، على عكس البطاريات التقليدية التي تستغرق وقتًا أطول. وهذا يجعلها مثالية لتطبيقات تتطلب طاقة فورية، مثل:
- تشغيل الكاميرات والفلاشات.
- الساعات الذكية.
- أنظمة تشغيل السيارات المؤقتة.
- دعم مصادر الطاقة الشمسية وطاقة الرياح.
كيف حوّل كيتنج قشور المانغوستين إلى مصدر طاقة؟
ابتكر كيتنج، الباحث في مختبرات “آي ثيمبا”، تقنية مباشرة وسريعة لإنتاج الكربون النشط عبر استخدام:
- قشور المانغوستين المجففة
- كربونات البوتاسيوم
- عملية تسخين مباشرة حتى 700 درجة مئوية
على عكس الطرق التقليدية التي تتطلب تسخينًا مبدئيًا، فإن طريقته تُنتج كربونًا عالي المسامية مباشرة، ما يقلل استهلاك الكهرباء، ويُسرّع العملية، ويُقلل التكاليف، ويجعلها قابلة للتطبيق على نطاق تجاري واسع.
أمثلة تطبيقية:
- من 3 إلى 5 كغ من قشور الفاكهة كافية لإنتاج مئات المكثفات.
- لا حاجة لمعدات باهظة، مما يسهل تطبيق التقنية في البلدان النامية.
فوائد بيئية واقتصادية: أكثر من مجرد توفير طاقة
هذه التقنية لا توفر فقط حلولًا للطاقة، بل:
- تُقلل من النفايات الزراعية بدلاً من رمي القشور.
- توفر فرصًا اقتصادية جديدة لمصانع الفاكهة في إفريقيا.
- تعزز الاستدامة من خلال دعم الطاقة المتجددة.
- تفتح أسواقًا جديدة للكربون النشط في مجال الإلكترونيات النظيفة والمركبات الكهربائية.
هل يمكن تطبيق هذه التقنية في إفريقيا؟
نعم، وبقوة! يشير كيتنج إلى أن مناطق عديدة في إفريقيا، خاصة تلك التي تزرع المانغوستين، يمكنها الاستفادة من هذه التقنية عبر:
- إنشاء مصانع صغيرة بجانب معامل معالجة الفاكهة.
- تدريب المهندسين المحليين على تشغيل التقنية.
- الحصول على تمويل حكومي وخاص لتوفير المعدات والبنية التحتية.
مستقبل المكثفات الفائقة: هل ستنافس البطاريات؟
رغم أن المكثفات لا تخزن الطاقة لفترات طويلة مثل البطاريات، فإن استخدامها يتزايد في:
- المركبات الكهربائية كمساعدات لشحنات سريعة.
- الهواتف المحمولة لتحسين زمن الشحن.
- أنظمة الطاقة المتجددة لضبط توزيع الطاقة.
ويُتوقع أن تُسهم الأبحاث المستمرة – مثل تقنية كيتنج – في توسيع استخدام هذه الأجهزة وتخفيض تكاليفها، مما يجعلها مكوناً أساسياً في بنية الطاقة المستقبلية.
خاتمة: من قشور مهملة إلى ثورة طاقية واعدة
ما بدأ كنفايات بسيطة من فاكهة المانغوستين، تحوّل اليوم إلى لبنة في مستقبل الطاقة المتجددة بفضل رؤية علمية جريئة. يثبت هذا الابتكار أن الحلول العظيمة يمكن أن تأتي من مصادر غير متوقعة، وأن البيئة والاقتصاد يمكن أن يتعاونا معاً في معادلة رابحة.
🧾 المصدر:
أبحاث الباحث فياني نغويي كيتنج
كيف يمكن تحويل قشور الفاكهة إلى طاقة؟
يتم تجفيف القشور وخلطها بكربونات البوتاسيوم، ثم تسخينها لإنتاج كربون نشط يدخل في صناعة مكثفات الطاقة الفائقة.
ما الفرق بين المكثفات الفائقة والبطاريات؟
المكثفات تشحن وتُفرغ الطاقة بسرعة، بينما البطاريات توفر طاقة مستمرة على مدى أطول.
ما استخدامات الكربون النشط المستخرج من النفايات؟
يُستخدم في المكثفات، فلاتر الهواء والماء، وتطبيقات الطاقة المتجددة.
هل يمكن لإفريقيا تبنّي هذه التقنية؟
نعم، خاصة مع وجود مصادر نباتية غنية مثل المانغوستين، مع الحاجة إلى دعم لوجستي وتمويل.
