صناعة

يمكن لهذا الجهاز المذهل تحويل تلوث الهواء إلى حبر قابل للاستخدام

يمكن لهذا الجهاز المذهل تحويل تلوث الهواء إلى حبر قابل للاستخدام

جهاز جديد يستخرج تلوث الهواء ويتحول إلى حبر قابل للاستخدام. أصبح التلوث مشكلة متصاعدة. لاكثر 150 سنة، كان الوقود الأحفوري جزءًا لا يتجزأ من التنمية البشرية. ومع ذلك ، فإن إحدى المشكلات الرئيسية التي تصاحبها هي السخام الذي ينتجه. أثبتت الأبحاث أن السخام هو سبب رئيسي للوفيات المبكرة حول العالم. في أمريكا وحدها ، أكثر 20,000 كانت الوفيات المبكرة ناجمة عن التعرض للجسيمات. السخام هو أيضا السبب الرئيسي لحدوث زيادة 300,000 نوبات الربو و 2 مليون يوم عمل ضائع بسبب مشاكل في الجهاز التنفسي. ومع ذلك ، يقوم الباحثون بتطوير جهاز مذهل يحول تلوث الهواء إلى حبر. بمجرد اجتياز الاختبار الحكومي ، سيتم استخدام التكنولوجيا لإزالة تلوث الهواء من العوادم.

[مصدر الصورة: Graviky Labs عبر كيك ستارتر]

قبل بضع سنوات ، أصيب الطالب السابق بمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، أنيرود شارما ، بالذهول عندما عاد إلى الهند. نشأ شارما هناك وعرف أن التلوث كان سيئًا ، على الرغم من أنه لم يصدق المدى الذي وصل إليه عندما عاد.

"لقد كانت ملاحظة بسيطة للغاية - أشعر أن أي شخص يمكنه رؤيتها" ، كما يقول شارما ، معلقًا على آثار التلوث في وطنه. "تصبح ملابسك أكثر اتساخًا بشكل أسرع ، ويمكنك رؤية هذا التصبغ يحدث [على] المباني ، إلى ملابسك ، إلى كل مكان من حولك ".

كان حله هو بناء جهاز يمكنه استخراج الحمأة السوداء من الهواء وإعادة توظيفها. الجهاز يسمىكالينك هي آلية تتكيف مع أنبوب العادم وتستخرج التلوث من الهواء. الباحثون الذين طوروا الآلية في مختبرات Graviky تدعي أنها تزيل 95٪ من تلوث المادة المعينة دون إحداث ضغط عكسي.

تحويل السخام إلى حبر

تاريخيًا ، كان الحبر الكربوني الأسود أحد أكثر أنواع الحبر شيوعًا. وهي مصنوعة من جزيئات دقيقة للغاية من سخام الزيوت المحترقة أو الراتنجات في محلول من الصمغ أو الصمغ العربي. على الرغم من وجود طرق أخرى لإنتاج الحبر الأسود ، إلا أنه لا يزال أحد أرخص الطرق. يلتقط الجهاز انبعاثات السخام التي تولدها المركبات بالفعل.

يدعون:

يستغرق الأمر فقط 45 دقيقة قيمة انبعاثات المركبات التي تم التقاطها بواسطة كالينك لإنتاجها 1 أونصة سائلة من الحبر- يكفي لملء أحد الأقلام المقدمة من خلال حملة Kickstarter هذه.

حاليا ، أثار المشروع أكثر من الولايات المتحدة35000 دولار على Kickstarter ، أكثر من ضعف هدفهم الأصلي 14000 دولار.

الادعاءات جريئة ، ومع ذلك ، يخضع الجهاز حاليًا لشهادة ويستضيف المختبر عروض توضيحية خاصة.

التقاط السخام

تم تصميم محركات الاحتراق لتكون فعالة ، ومع ذلك ، فإن المحرك سوف يولد تلوثًا حتمًا. ينتج عن الاحتراق غير الكامل الجزيئات السوداء الدقيقة التي يتكون منها السخام في الغالب. جزيئات السخام صغيرة بشكل لا يصدق ، وعادة ما تكون فقط2.5 ميكرومتر أو أصغر في القطر ؛ أخف من الغبار أو العفن ، ويمكن أن ينتقل إلى عمق الرئتين حيث يمكن أن يستقر ويسبب أضرارًا جسيمة.

كيف يلتقط كالينك السخام

ظهرت الفكرة لأول مرة في عام 2013 في مجموعة Fluid Interfaces Group ، MIT Media Lab. منذ تطويره الأولي ، خضع للعديد من التحسينات لتحسين تقنية الالتقاط. ينتقل الهواء عبر سلسلة من القنوات التي تزيل الجسيمات من العادم. يصبح السخام محاصرًا بين الصفائح حيث يمكن استخراجه لاحقًا.

يعتمد النظام على سلسلة من القنوات التي تعيد توجيه الهواء إلى ممرات أصغر. عندما تتقارب الأنابيب ، تقوم القنوات بفرك الجسيمات الصغيرة التي يتم قياسها 1/30 قطر شعرة الإنسان. ومع ذلك ، لا يؤثر الجهاز على أداء المحرك. أجهزة استشعار متقدمة تراقب وتقيس تدفق وأداء الجهاز. إذا تم اكتشاف ضغط عكسي ، يتم إعادة توجيه الهواء من خلال فتحات يتم تشغيلها إلكترونيًا. يمكن تعديل نظام كالينك ، وهو النظام الذي يعتمد عليه الجهاز ، إلى أي أنبوب عادم تقريبًا لالتقاط الملوثات الصادرة.

يتم تشغيل الوحدة تلقائيًا عند تنشيط المحرك وبدء تدفق الغازات عبر العادم. يعمل هذا على تنشيط مستشعر التدفق والحرارة ، والذي بدوره يشرك نظام التقاط ميكاترونيك. يتم بعد ذلك التقاط جميع الجسيمات الدقيقة داخل جدران الوحدة ؛ ومع ذلك ، يُسمح للغازات بالمرور ، دون أن يتأثر المحرك. عندما تتحول الأضواء الموجودة على الجزء الخارجي للوحدة من اللون الأزرق إلى الأحمر ، يكون المستجمع ممتلئًا.

يشرح Air Ink على موقعه على الويب.

[مصدر الصورة: مختبرات Graviky]

تحويل السخام إلى حبر

لسوء الحظ ، يحتوي السخام على العديد من الشوائب والمواد المسرطنة. تتكسر الشظايا الدقيقة من المحرك وتتراكم في السخام. وبالمثل ، فإن الشوائب الموجودة في الوقود تخلق مركبات سامة يجب استخلاصها بعناية من السخام قبل تحويلها إلى حبر.

يتم إعادة التلوث الملتقط إلى المختبر حيث يخضع لعملية تزيل آثار المعادن الثقيلة والمواد المسرطنة. من هناك ، يمر السخام المكرر بعمليات صناعية مختلفة لتصنيع المنتج النهائي ؛ الأحبار والطلاء.

يحتوي التلوث الملتقط على شوائب سامة مثل الغبار الداخل ، والمعادن الثقيلة ، والزيوت ، والمركبات العضوية المتطايرة وما إلى ذلك ، يتم تنقيتها من خلال عمليات كيميائية مسجلة الملكية تبدأ بالفصل على أساس الجاذبية للجزيئات عالية الكتلة ، إلى التكسير والتفعيل المحفز. أخيرًا ، يتم أخذ السخام المستعاد من خلال عملية طحن للحصول على حجم جسيم ثابت ، مثل صبغة الحبر.

يمضي Gaviky Labs في التوضيح.

مستقبل التلوث إلى الحبر

على الرغم من أن التكنولوجيا ليست حلاً دائمًا ، إلا أنها جهد رائع من الحيلة لتقليل الانبعاثات. قبل التطوير الشامل ، سيتعين على الجهاز إثبات أنه لن يسد السيارات ويحتمل أن يتلفها أو يتسبب في تعطل المحركات في الأوقات الحرجة. علاوة على ذلك ، يجب أن تكون طرق الجمع مناسبة للمالك ، لكنها تظل عملية ومربحة للشركة المعنية.

لا تزال هناك العديد من العقبات التي تحول دون ظهور التكنولوجيا في الجهاز الرائع الذي تدعي وجوده. على الرغم من التحديات التي لم يتم التغلب عليها بعد ، فإن التكنولوجيا تثبت أنها حل واعد. عندما تصل إلى مستوى قابل للتطوير ، قد تكون طريقة رائعة للمساعدة في تقليل تأثير العلوم الإنسانية على العالم.

انظر أيضًا: يمكن لهذا الاختراع الياباني إعادة تدوير البلاستيك وتحويله إلى زيت

بقلم مافريك بيكر

شاهد الفيديو: مخترع فلسطيني يحول النفايات إلى وقود (شهر نوفمبر 2020).