تقنيات متقدمة لتحويل الخبز لأقطاب كربونية لتطبيقات تحلية المياه

نجح فريق من المهندسين في تطوير طريقتين جديدتين لتشكيل أقطاب كربونية مستخلصة من الخبز، مما قد يعزز الاستدامة في إنتاج الأقطاب الكهربائية باستخدام الخبز القديم، وهو من أكثر الأطعمة المهدرة عالميًا.

وتعتمد هذه العملية على تسخين الخبز في بيئة خالية من الأكسجين، مما يحوله إلى مادة كربونية صالحة للاستخدام في تطبيقات مثل أنظمة تحلية المياه، ويهدف البحث إلى تحسين هذه التقنية لتناسب الإنتاج على نطاق واسع، مما يوفر بديلاً صديقًا للبيئة في تصنيع الأقطاب الكربونية.

 

تقنيات جديدة لتشكيل الأقطاب الكربونية

وفقًا لدراسة منشورة في مجلة Royal Society Open Science، قاد البحث كل من ديفيد بوجدوس، وزاكاري كوزيل، وآدم وود من جامعة سانت فنسنت وجامعة بيتسبرغ، واستند الفريق إلى أبحاث سابقة أجراها آدم وود، الذي أثبت إمكانية استخدام الخبز القديم في إنتاج الأقطاب الكربونية نظرًا لاحتوائه على نسبة عالية من الكربون.

وتضمنت التطورات الجديدة طريقتين مبتكرتين لصياغة الأقطاب الكهربائية بأشكال محددة:

1. استخدام قوالب ثلاثية الأبعاد: حيث يتم ضغط الخبز داخل قالب مصنوع بتقنية الطباعة ثلاثية الأبعاد قبل تسخينه، مما يسمح بإنتاج أقطاب بأشكال دقيقة، وقد أثبتت هذه الطريقة فعاليتها من خلال تجربة أجريت باستخدام قالب على شكل خط متعرج (zigzag).
2. الخلط بالماء والتشكيل اليدوي: يتم مزج الخبز بالماء ثم تشكيله يدويًا قبل تجفيفه وكربنته في الفرن، ورغم أن هذه الطريقة توفر تحكمًا أقل في الشكل النهائي، إلا أنها تؤدي إلى إنتاج أقطاب أكثر متانة.

نحو إنتاج مستدام للأقطاب الكربونية

يرى الباحثون أن هذه التقنيات يمكن أن تساهم في تطوير نظام تحلية منخفض التكلفة يعتمد على السعة الكهربائية، مما يساعد في تقليل هدر الطعام ومعالجة تحديات تنقية المياه بطريقة صديقة للبيئة، ويعمل الفريق حاليًا على تحسين العملية واستكشاف إمكانيات التطبيق على نطاق واسع.