الامريكية :اختراع محرك صوتي حراري لتحويل الطاقة الحرارية إلى كهرباء

,
يتكون فريق الباحثين من إيهاب عبد الرحمن، العميد المشارك للدراسات العليا والأبحاث بكلية العلوم والهندسة، ومدير مركز يوسف جميل لأبحاث العلوم والتكنولوجيا، وحسني عمر، أستاذ الفيزياء بالجامعة، وكريم عداس، مدرس الفيزياء بالجامعة، إلى جانب الأساتذة الباحثين عبد المجيد إبراهيم وأحمد عبد الرحمن، وعشرة طلاب في الدراسات العليا. ويشير عبد الرحمن إلى أن زيادة الطلب على الطاقة ستؤدي إلى انخفاض إنتاج الطاقة غير المتجددة، التي تشمل البترول والفحم والغاز الطبيعي، مما يزيد من ضرورة السيطرة على هذا الطلب المتزايد على الطاقة غير المتجددة، للحفاظ على التنوع الجغرافي وإمدادات الوقود وللتخفيف من حدة الانبعاثات الضارة بالمناخ.

جدير بالذكر أن أول كشف عن ظاهرة تحويل الحرارة إلى صوت كان في القرن التاسع عشر من قبل صانعي الزجاج الذين وجدوا أنه من الممكن إنتاج صوت عن طريق توصيل نهاية الأنبوب الزجاجي بمصدر حراري. وفي 1985، تمكن العالمان جون ويتلي وجي دابليو سويفت من تصميم وبناء أول جهاز صوتي حراري. وهناك نوعان من المحركات الصوتية الحرارية: محرك حراري، الذي يطلق عليه أحياناً المحرك الأساسي، حيث يتم تحويل الحرارة إلى طاقة صوتية، أما الثاني، فهو عبارة عن مضخة حرارة أو تبريد، حيث يمكن للصوت أن يرفع من درجة الحرارة.

وحيث أن هذه المحركات لديها عدد قليل أو لا يوجد لديها أي أجزاء متحركة، فإنها تتطلب صيانة قليلة ويمكن الاعتماد عليها تماماً وإنتاجها بدون تكلفة عالية. يقول عبد الرحمن هذه المميزات تجعل هذه المحركات جذابة للتطبيق في مجال توليد الطاقة عن بعد أو الطاقة المحمولة، موضحاً أنه في العديد من البلدان مثل مصر، توجد حاجة لتوليد الكهرباء في المناطق النائية التي لا يصلها إنتاج شبكة الكهرباء الرئيسية. ويقول عبد الرحمن لو تمكننا من تلبية هذه الحاجة في شكل من أشكال الطاقة المتجددة كالرياح والطاقة الشمسية، فإن هذا من شأنه أن يقلل من الحاجة للطاقة غير المتجددة ويضمن إمدادات منتظمة من الكهرباء يمكن الاعتماد عليها.

ويضيف عبد الرحمن أنه عادة ما تستخدم المولدات لتوفير الكهرباء أثناء انقطاع التيار الكهربائي، وخاصة في المزارع، وفي المناطق التى تقع خارج شبكات التغطية، حيث لا يوجد مصدر مدمج للطاقة، مثل مواقع البناء ورحلات التخييم. ويشير إلى أن تشغيل هذه المولدات التقليدية يتطلب بنزين، أو وقود أخر، وهو مكلف ومصدر للطاقة غير المتجددة وتصدر عنه انبعاثات غازات ضارة تساهم في تلوث الهواء وتغير المناخ. أما المحرك الصوتي الحراري الذي أنتجه باحثو الجامعة، فهو يعمل بشكل صديق للبيئة مستخدماً الهواء أو الغاز النبيل.

يذكر أن أحد أكبر التحديات في العالم الحديث اليوم هو توليد الطاقة بتكلفة تنافسية، وهو ما يهدف إليه المحرك الصوتي الحراري. ويستخدم المحرك مواد بسيطة ليس لها متطلبات خاصة، وفقاً إلى عبد الرحمن، والتي تتوفر تجارياً بكميات كبيرة ورخيصة نسبياً. ويقول عبد الرحمن كان العائق الرئيسي أمام تشجيع الطاقة المتجددة على مدى العقود القليلة الماضية هو التكلفة. فإن متوسط تكلفة الطاقة التي تنتجها محركاتنا أرخص كثير