طور باحثون في جامعة تكساس نموذجًا أوليًا لمولد يستخدم سائلًا معدنيًا لتحويل الحرارة المهدورة من مصادر انبعاثها كالسيارات الكهربائية أو مراكز البيانات إلى كهرباء نظيفة.
وتناول البحاثة مشروعهم بالتفصيل خلال أكتوبر/تشرين الأول في مجلة«ساستينبل إنرجي تكنولوجيز آند أسيسمنتس.»
وصرح باباك فهيمي؛ أستاذ في الهندسة الكهربائية في كلية إيرك جونسون للهندسة وعلم الحاسوب التابعة لجامعة تكساس «تشكل الحرارة مصدرًا وفيرًا للطاقة المتجددة، ففي مراكز البيانات مثلًا، نقضي وقتًا كثيرًا في التخلص من الحرارة عبر مرافق التبريد وأجهزة التكييف. لذلك يركز بحثنا على إعادة تدوير هذه الحرارة إلى كهرباء.»
ووفقًا لفهيمي، تشكل مراكز البيانات وبطاريات السيارات الكهربائية ومختلف الأجهزة كالمكيفات مصدر طاقة غير مستغل إلى حد كبير، فضلًا عن أن جميع الجهود الرامية لتسخير الطاقة من الحرارة المهدورة ركزت على نواتج الحرارة الثانوية في المصانع ومحطات التكرير والمطاحن، والتي تولد درجات حرارة عالية، أما مشروع الجامعة فيركز على المصادر التي تولد حرارة منخفضة نسبيًا بين 26 و46 درجة مئوية، ويصعب تحويلها إلى كهرباء.
بدأ الباحثون عملهم على مولد هيدروديناميكي مغناطيسي؛ وهو جهاز لتوليد الكهرباء اعتمادًا على حركة المائع في مجال مغناطيسي. طورت هذه المولدات في مطلع ستينات القرن الماضي، ومنذ ذلك الحين، لم تستخدم تقنيتها على نطاق واسع.
واقترحت إيفا كاسوروبا، طالبة الدكتوراه في جامعة تكساس، تطوير مولد هيدروديناميكي مغناطيسي يعتمد على الجاليوم المائع. إذ ينصهر الجاليوم عند درجات حرارة أكثر من 29 درجة مئوية، وهي الحرارة المثالية للاستفادة من مصادر الحرارة المنخفضة. وعلى الرغم من إمكانية استخدام أي مائع ناقل للكهرباء في المولد فإن الجاليوم يمتاز بموصلية كهربائية عالية.
تحولت فكرة هذا المشروع إلى رسالة دكتوراه لإيفا، وكان فهيمي مشرفًا عليها، وتعمل إيفا حاليًا أستاذة في الهندسة الكهربائية والطبية في جامعة فيرمونت.
وصرح فهيمي «أثبتت كوسوروبا إمكانية تسخير الطاقة من مصادر الحرارة المنخفضة، واستخدامها لإذابة المعدن والحفاظ على حالته السائلة لتشغيل المولد.»
وللتقنية تطبيقات عديدة، فإذا نظرنا إلى مراكز البيانات التي تخزن كميات ضخمة من المعلومات التي يدخل المستخدمون إليها عبر الحوسبة السحابية، نرى أنها تنتج كميات ضخمة من الحرارة المهدورة وتستهلك كثيرًا من الكهرباء. وقد تحسن التقنية كفاءة المركبات الكهربائية بتحويل حرارة بطارياتها وعوادمها إلى كهرباء.
وقال فهيمي «تشكل السيارات الكهربائية مصدرًا غنيًا بالحرارة المهدورة، ولا بد من ابتكار وسيلة لإعادة تدوير هذه الحرارة إلى كهرباء.»
