سولارابيك- كوبنهاغن، الدنمارك- 21 سبتمبر 2025: نجح فريق بحثي من جامعة آرهوس في الدنمارك بإحداث تحول جذري في وظيفة الأسمنت، حيث طوّر مادة إنشائية هجينة حيوية قادرة على تخزين الطاقة واستعادتها باستخدام عناصر غذائية، وذلك من خلال دمج بكتيريا مولدة للكهرباء داخل مصفوفة الأسمنت التقليدي.
يعتمد هذا الابتكار على بكتيريا شيوانيلا أونيدنسيس، المعروفة بقدرتها على نقل الإلكترونات إلى الأسطح الخارجية عبر آلية تُعرف باسم “نقل الإلكترونات خارج الخلية”. وعند دمجها في تركيبة الأسمنت، تُشكّل شبكة وظيفية تعمل كمكثف فائق لتخزين الطاقة.
أسمنت يُعاد شحنه بالمغذيات
من أبرز ميزات هذه المادة قدرتها على مواصلة أداء وظيفتها حتى بعد موت البكتيريا، إذ استخدم الباحثون شبكة ميكروفلويدية تتيح إعادة تنشيط النظام باستخدام محلول مغذٍّ، مما يسمح باستعادة ما يصل إلى 80% من سعة الطاقة الأصلية.
وقد أثبتت المادة كفاءتها في ظروف بيئية قاسية، من درجات حرارة منخفضة تحت الصفر إلى مستويات حرارة مرتفعة، دون أن تفقد قدرتها على العمل. وعند توصيل ست كتل من هذا الأسمنت على التوالي، تم توليد طاقة كافية لتشغيل مصباح LED، ما يُظهر إمكانات التطبيق العملي لهذا الابتكار.
نحو مبانٍ تُخزّن الطاقة
على خلاف المكثفات الفائقة التقليدية التي تعتمد على عناصر نادرة مثل الليثيوم، يُصنع الأسمنت الحيوي من مكونات شائعة وبكتيريا طبيعية، مما يُتيح إنتاجه بكميات كبيرة وبتكلفة منخفضة. وتشمل الرؤية المستقبلية استخدام هذه المادة في بناء جدران وأساسات وجسور قادرة على تخزين الطاقة والتكامل مع مصادر متجددة مثل الألواح الشمسية.
وتُظهر الحسابات الأولية أن كتلة خرسانية بكثافة طاقة تبلغ 5 واط/كجم يمكنها تخزين نحو 10 كيلوواط/ساعة في غرفة متوسطة الحجم، وهي كمية كافية لتشغيل خادم مؤسسي ليوم كامل.
بنية تحتية تُنتج الطاقة وتحافظ عليها
يمثل هذا التطوير خطوة واعدة نحو بنية تحتية ذكية تُشارك بفعالية في إدارة الطاقة، حيث تتحول المواد الإنشائية من عناصر خاملة إلى مكونات نشطة تُخزّن وتُطلق الطاقة حسب الحاجة. ويُعد هذا الإنجاز بداية لعصر جديد في العمارة والهندسة المدنية، حيث تصبح المباني كائنات حية تتفاعل مع بيئتها وتُغذيها حيويًا.
ورغم أن الخرسانة الحيوية لا تزال في مرحلة تجريبية، إلا أنها تُبشّر بثورة في تصميم المباني المستدامة، وتُمهّد الطريق نحو مستقبل تُصبح فيه البنية التحتية جزءًا من منظومة الطاقة المتجددة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: Inspenet
