 |
| توليد الكهرباء من جسم الإنسان وما مدى أهميتها 2022 |
كتب- كريم خالد
عزيزي القارئ هل سمعت من قبل عن توليد الكهرباء من جسم الإنسان، نعم كنت أعرف .. أول ما خطر في بالك الأن هو أفلام الخيال العلمي التي كان البطل فيها يخرج الشحنات الكهربائية من جسده، بالنسبة لك قد يكون ذلك مجرد خيال علمي لا يمس الواقع بأي صلة ولكن يسرني أن أبلغك بأن هذا الخيال يمكن أن يكون حقيقيا مع التقدم التكنولوجي الذي يشهده عصرنا الأن. أقدم لكم علاقة الكهرباء بجسم الإنسان وبعض التقنيات الحديثة التي تعتمد علي توليد الكهرباء من جسم الإنسان.
أهمية الكهرباء في جسم الإنسان
لولا وجود الكهرباء، لما استطاع الإنسان أن يقوم بعمل أي شئ، ذلك لأن عقلك وقلبك لن يعملا أبدا فالتواصل المتعارف بين البشر يتم بواسطة الكهرباء المتولدة داخل أجسامهم. وهنا يأتي السؤال كيف تنتقل تلك الإشارات الكهربائية؟ قد تقول عبر سلوك الكهرباء وبالنسبة لك تكون تلك الإجابة بدافع المزحه !!
لكن بالفعل تنتقل الإشارات الكهربائية عبر كابلات كهربائية حيوية. تعرف تلك الكابلات بالأعصاب وهي جزء من جهازنا العصبي يمتد من المخ والحبل الشوكي إلي جميع أجزاء الجسم .
علاقة الجهاز العصبي بالكهرباء
الجهاز العصبي يعتبر بمثابة شبكة من الأسلاك الكيميائية والمركز الخاص الذي يتحكم في الجسم كله، فهو عبارة عن مجموعة معقده من الأعصاب المتخصصة التي تعرف بالخلايا العصبية التي تعمل علي نقل الإشارات بين أجزاء الجسم. يعمل الجهاز العصبي علي دمج عدد كبير جدا من المعلومات ومن ثم يقوم بإصدار ردود أفعال مناسبة ويتم ذلك عن طريق إرسال نبضات كهربائية إلي أجهزة الجسم المستجيبة.
التقنيات التي تعمل علي توليد الكهرباء من جسم الإنسان
تدفق دم الإنسان
عمل فريق في جامعة فودان "Fudan University" التي تأسست في عام 1905 علي تحويل تدفق الدم في الأوعية الدموية إلي طاقة كهربائية وبالفعل نجح الفريق في ذلك عن طريق إستخدام ألياف الكربون النانوية. وكانت تلك الفكرة مستوحى من فكرة عمل الطاقة الكهرومائية، فمثلما تتولد الكهرباء عن طريق تدفق المياه هكذا أيضا تتولد الكهرباء عن طريق تدفق الدم داخل الشرايين ليشكل ذلك مصدرا للطاقة لا يعتمد علي حالة الطقس أو حتي الأجواء المناخية.
بتطبيق تلك التقنية يمكن لنا توليد الطاقة في الأجهزة الطبية بطريقة أكثر سهولة " مثل جهاز تنظيم القلب ". لم تحدد حتي الأن كمية الطاقة التي من الممكن أن نستخرجها من تلك العملية; لذلك نحتاج إلي إجراء المزيد من الاختبارات حتي يمكن تطبيقها بشكل دوري ومباشر علي البشر.
الدموع واللعاب
وفق دراسة جديدة تم إجرائها في جامعة ليمريك "Limerick" تأسست عام 1972، يمكن لنا توليد الكهرباء من إنزيم " الليزوزيم " وهو الذي يوجد في كل من بياض البيض ويوجد أيضا في الدموع البشرية واللعاب. يمتلك ذلك الإنزيم خاصية الكهرضغطية حيث يمكنه تحويل الطاقة الميكانيكية إلي طاقة كهربائية.
كما أكد العلماء الباحثون أن مثل هذا الإكتشاف يمكن استخدامه في تفعيل الدواء في الجسم والعمل علي التحكم فيه، ويمكن له أيضا أن يعمل عمل الالات الطبية الحيوية.
خطوات السير
بدأت شركة Pavegrn البريطانية التي تخصصت في مجال الطاقات النظيفة علي العمل في تحويل الطاقة الحركية التي تنتج عن خطوات السير إلي طاقة كهربائية، وذلك من خلال إستخدام نظام أرضيات قابل للتعديل وذو مهام متعددة، ويكون مجهز بجهاز بث لاسلكي يسمح بالتقاط البيانات، وأضف إلي ذلك توربينات تعمل علي إستخلاص الطاقة الكهربائية من حركة المشي.
نظام الأرضيات الذي تحدثنا عنه هو فكرة مستوحاة من رياضة المشي، عندما يمشي الإنسان يحدث عملية إحتكاك بينه وبين الأرض ومن ثم تتزحزح المولدات التي توجد في الأرضيات بشكل عكودي من مكانها الأساسي، ومن ثم تتولد طاقة حركية من خلال التحريض الكهرومغناطيسي. يتم تطبيق تلك الفكرة في الشوارع حيث أن طاقة الخطوة الواحده يمكنها إنارة مصباح الشارع 30 ثانية فقط، ولكن مع كثرة عدد الماره قد نتمكن من توليد أكثر وأكثر من الطاقة الكهربائية.
أضف إلي معلوماتك : تتولد في الخطوة الواحده للإنسان ما يقرب إلي 5 واط من الطاقة
تقنية خلايا الطاقة الحيوية
عمل الباحثين الفتره الأخيرة علي تطوير تقنبات جديدة تعمل علي توليد الطاقة بشكل بسيط من الجسم البشري، واستخدامها للقيام بتشغيل الأجهزة الإلكترونية التي تستخدم بشكل دائم.
في جامعة كاليفورنيا سان دييجو الأمريكية "San Diego"، كشف فريق باحثين بها أن تلك التقنية تعتمد بكل بساطة علي شبكة صغيره يرتديها الإنسان وتحتوي تلك الشبكة علي خلايا طاقة حيوية وتحتوي أيضا علي وحدات توليد كهرباء تعتمد علي الحركة، بالإضافة إلي مكثفات كهربائية .
بالنظر إلي تلك الدراسة التي تم نشرها أول مرة في الدورية العلمية "Nature Communications" فنجد أن جميع مكونات تلك الشبكة الصغيرة التي يرتديها الإنسان تتميز بأنها مرنة وقابلة للغسيل ويمكن أيضا تثبيتها بكل سهولة علي جسم الإنسان أي علي الملابس .
من أهم الباحثين في تلك التقنية هو الباحث le yen بجامعة San Diego وقد قال إن فكرة تلك التقنية استوحيت فكرتها من شبكات الطاقة المستدامة التي تعمل بشكل دائم علي استغلال طاقة الرياح والطاقة الشمسية والكهرومغناطيسية وغيرها من مصادر الطاقة النظيفة المتجددة لمحاولة تلبية احتياجات المدن من الكهرباء.
الموقع الإلكتروني "Tech explore"
في الموقع الإلكتروني "Tech explore" المتخصص في التكنولوجيا أضاف le yen تصريحات هامة، نصت علي أن تلك التكنولوجيا الجديدة تعمل علي توليد الطاقة من كل أجزاء الجسم المختلفة ومن ثم تعمل علي تخزينها من أجل تلبية احتياجات الإنسان في تشغيل الأجهزة الإلكترونية، كما جاء وقام الفريق الباحث بتوضيح أن تلك المنظومة تتكون بشكل عام من خلايا حيوية تعمل علي توليد الطاقة من العرق ! نعم من العرق حيث يتم تثبيتها بشكل محكم داخل القميص الذي يقوم يرتديه الشخص بالقرب من الصدر، وقد عمله أيضا علي وحدات أخرى تعمل علي توليد الطاقة من الحركة وتكون مثبتة علي الأجزاء الخارجية من القميص تحديدآ علي الأذرع وأجناب الصدر من أجل توليد الطاقة من حركة الذراعين أثناء السير أو الركض.
قد أكد الباحثون أن توليد تلك الطاقة من الحركة أو العرق يتيح لنا تشغيل الأجهزة الإلكترونية بشكل متواصل وسريع، فبمجرد أن يبداء المستخدم في الحركة تبدأ المولدات في العمل بشكل مباشر، وبمجرد ما يبدأ المستخدم أيضا قي إفراز العرق تبداء تلك الخلايا الحيوية في توليد الطاقة كما تستمر حتي أن يتوقف الجسم المستخدم عن الحركة .
تم تجهيز تلك التقنية بمكثفات كهربائية فائقة تعمل علي تخزين الطاقة التي يتم توليدها وذلك ليتم إستخدامها وقت الحاجة إليها.
تم تجربة تلك التقنية بشكل عملي من خلال جلسات عمل إستمرت علي مدار ثلاثين دقيقة، حيث يقوم المتطوع بإرتداء الشبكة الصغيرة ثم القيام ببعض تدريبات رياضية علي مدار فترة زمنية "عشر دقائق". ونجحت تلك المنظومة بهذه الطريقة بتوليد كمبة من الطاقة تكفي لتشغيل ساعة يد " مزودة بشاشة LCD " علي مدار نصف ساعة كاملة.
المراجع
- bigthink.com
- livescience.com
- utilitydive.com
- كتاب الطاقة الإنسانية للمؤلف : سيد وقار أحمد حسيني .
- Energy and Civilization: A History (The MIT Press)
مع هذا التقدم الحديث في مجال إستخراج الطاقة والكهرباء، أعتقد أن سوف يأتي علينا يوم نستطيع فيه شحن هواتفنا بواسطة السير بضعة خطوات في المنزل - kareem khaled
اكتب موضوعًا تريد منا مناقشته في المدونة ، أو اكتب تعليقًا إذا كان لديك أي أسئلة