Image

ورقة اصطناعية قد تقود ثورة في عالم الأسمدة

ورقة كلوفر رباعية جالبة للحظ!

Bread assortment

حقا إنها أوراق مميزة! فهي تقوم بتسخير طاقة الشمس لإنتاج الوقود وتطويق الساحل الشرقي لأمريكا بوهج دافئ كل خريف.ولكن العمل الأبرز لدانييل نوسيرا وباميلا سيلفر الأستاذين في جامعة هارفارد هو ابتكار ورقة اصطناعية ما زالت تثبت وجودها لتكون بكفاءة الورقة الطبيعية وربما تكون أكثر كفاءة منها. وقد قام هذا الثنائي في عام 2016 بالكشف عن اختراعهما المسمى الورقة الاصطناعية 2.0 في دراسة نشرت في مجلة العلوم.

وقد أظهرت هذه الدراسة أنه عندما تضرب أشعة الشمس هذه الورقة الآلية -التي تبدو أقرب إلى كونها خلية شمسية من كونها ورقة حقيقية لأنها في الواقع خلية شمسية – فإنها تمر خلال جزيء ماء، وبمساعدة باكتيريا تسمى رالستونيا يوتروفا تحوّل هذه الآلة الهيدورجين وثاني أوكسيد الكربون إلى وقود آيزوبروبانول، وهو غاز عديم اللون ذو رائحة مميزة له عدة استخدامات فهو أحد المكونات الرئيسية للكحول المحمر ومعقم الأيدي. ومع التحول إلى معمارية الآلات الدقيقة، فإن البعض يفكر في أن الورقة الاصطناعية قد تقود ثورة في عالم الأسمدة.

وقد سمح الباحثان لبكتيريا من نوع المستصفرات بالدخول في الهيدروجين وجعله مفيداً كنوع من الوقود. وقد أنتجت هذه البكتيريا بلاستيكاً حيوياً تم تخزينه داخل الأجسام المجهرية لتغذية نفسه بالطاقة. ثم تم وضعها في التربة حيث قامت بسحب النتروجين من الهواء وبالتالي توفير الأمونيا للمحاصيل. ووفقاً للنتائج التي قدمها الباحثان في الاجتماع السنوي للجمعية الكيميائية الأمريكية في سان فرانسيسكو، فإن البكتيريا المزودة بالوقود التي تنتجها الورقة الاصطناعية قد حفزت نمو النبات إلى مستوى أعلى بكثير من التوقعات الأصلية، وكانت الخضروات المخصبة من قبل الورقة الاصطناعية أثقل بنسبة 150 في المائة من المحاصيل العادية.

مخطط توضيحي للنموذج المبدئي للورقة الاصطناعية

ومع ذلك، فما تزال هناك بعض المعوقات في طريق انتشار هذا الابتكار، فالكثير من المزارعين خارج الولايات المتحدة ما زالوا يصارعون من أجل الحصول على الأدوات الأساسية للزراعة، كالأسمدة التقليدية وحيوانات الحراثة، ولذلك فإن النموذج المبدئي لهذه الورقة الاصطناعية ربما لا يكون ذا جدوى مثالية على أرض الواقع، بالإضافة إلى أن الكهرباء الضرورية لتشغيل الآلات ربما لا تكون متوفرة في الحقول البعيدة، وحتى لو توفرت فإن هذه الطاقة قد تأتي من مصادر أقل استدامة مثل الفحم والنفط والغاز الطبيعي.

ولكن ربما -نقول ربما- تصبح مزارع المستقبل آليةً بصورة أكبر.

error: Content is protected !!