في السويد حولوا وردة إلى بطارية تخزن الكهرباء

عندما أعلن الباحث السويدي ماغنوس بيرغرين وزملاؤه، في تشرين الثاني/نوفمبر 2015، عن تطويرهم لنبات موصل للكهرباء، اندهشت الأوساط العلمية وثار جدل على مستوى العالم. والآن قد الباحثون، من جامعة لينشوبينغ بمدينة نورشوبينغ السويدية، نتائج دراستهم اليوم الاثنين في مجلة "بروسيدنجز" التابعة للأكاديمية الأمريكية للعلوم.

وأكدوا أنهم حسّنوا هذا النظام بشكل جذري، حيث طور روجير غابريلسون، أحد المشاركين في الدراسة، مادة لدنة يطلق عليها اسم "ETE-S" يقول إنها توصل الكهرباء بشكل أفضل عن المادة التي استخدموها في السابق. كما أن مادة ETE-S لا تبقى فقط في الجزء الأنبوبي للنظام الوعائي بل تنتشر أيضا في جدران الخلايا النباتية وفي الثنايا الموجودة بينها وهو ما يطلق عليه إجمالا النسيج الوعائي الخشبي.

يظل مشروع الوردة التجريبي نحو 24 ساعة في محلول مائي لمادة ETE-S، وتصل المادة اللدنة للوردة بنفس الشكل الذي تمتص به الوردة العناصر المعدنية وغيرها من المواد الغذائية مع الماء. وبعد وصول هذه المادة للوردة تزداد كثافتها هناك وتندمج جزيئاتها وتتحول إلى هيدروجيل، أي مادة مبلمرة تحتوي على الماء ولكنها غير قابلة للذوبان في الماء.

واستنتج الباحثون من خلال عمليات مراقبة باستخدام طرق التصوير أن آلية دفاعية للنبات تساعد في عملية تكون البوليمرات حيث إن ما يعرف بأنواع الأكسجين التفاعلية تدعم بلمرة هذه المادة. ويكون النبات هذه الجزيئات في الأصل لمنع تسلل أحياء دقيقة للنبات في حالات الجروح. 

ولتحويل الوردة إلى مخزن للطاقة (بطارية) استخدم الباحثون جدائل البوليمرات الموجودة في الأوعية الكبيرة كأقطاب كهربية و مادة ETE-S كإلكتروليت أو كهرل وهي أي مادة تحتوي على أيونات حرة تشكل وسيطا ناقلا للكهرباء وهو ما يشبه طريقة عمل البطارية "حيث استطعنا شحن الوردة مئات المرات دون فقدان أي من طاقتها حسبما أوضحت إليني ستافرينديو، كبيرة الباحثين الذين قاموا بالدراسة، في بيان عن جامعة لينشوبينج.

وقال الباحثون إن القيمة الأسية لهذه البطارية تقارب قوة المكثفات الفائقة الكهروكيميائية. وأكد الباحثون أنه من الممكن الآن بالفعل استخدام هذه الوردة المحولة إلى بطارية لتزويد مضخة أيون أو حساسات مختلفة بالطاقة. ورأى أندرياس أوفنهويزر من مركز أبحاث يوليش الألماني أن الدراسة أصلية وقائمة على أسس علمية متينة "ولكني لا أعرف حتى الآن الهدف النهائي لذلك". واستبعد أوفنهويزر أن يلجأ الإنسان يوما ما لاستخدام عملية التمثيل الضوئي لدى النبات لإنتاج الطاقة.

ف.ي/ط.أ (د ب أ)