ابتكار علمي في مجال الطاقة المتجددة

تمكن الباحث فياني نغويي كيتنج من ابتكار حلّ مبتكر في مجال تخزين الطاقة، من خلال تحويل نفايات فاكهة المانغوستين إلى كربون نشط يُستخدم في تصنيع المكثفات الفائقة. وتُعد هذه الخطوة اختراقاً علمياً واعداً يمكن أن يُحدث تحوّلاً في كيفية التعامل مع النفايات الزراعية، كما يعزز من كفاءة تقنيات الطاقة المتجددة.

ما هي المكثفات الفائقة؟

تُعرف المكثفات الفائقة بأنها نوع من خلايا تخزين الطاقة، تُشبه البطاريات من حيث الوظيفة، لكنها تتميز عنها بسرعة الشحن والتفريغ، حيث تُطلق أو تخزن الطاقة خلال ثوانٍ أو دقائق. وهذا يجعلها مثالية لتطبيقات مثل فلاشات الكاميرات، والساعات الذكية، وأجهزة تشغيل السيارات المحمولة.

مساهمة قشور المانغوستين في صناعة الطاقة

عادةً ما تُصنَع المكثفات الفائقة من أقطاب كهربائية تعتمد على الكربون النشط المُستخرج من نفايات الكتلة الحيوية كقشور الفاكهة. وهنا تكمن مساهمة كيتنج، الذي استخدم قشور المانغوستين لتطوير تقنية أكثر بساطة وكفاءة لإنتاج الكربون النشط.

طريقة تصنيع منخفضة التكلفة وعالية الكفاءة

ابتكر كيتنج، وهو زميل ما بعد الدكتوراه في مختبرات “آي ثيمبا”، طريقة مباشرة لتحويل قشور المانغوستين إلى كربون نشط عالي المسامية. تعتمد الطريقة على مزج القشور المجففة بكربونات البوتاسيوم وتسخينها مباشرة إلى 700 درجة مئوية، دون الحاجة إلى التسخين الأولي كما في الطرق التقليدية.

هذا الابتكار يساهم في خفض استهلاك الكهرباء، تقليل التكاليف، وتسريع الإنتاج، ما يجعله مناسبًا للتطبيقات الصناعية واسعة النطاق. فمثلاً، يمكن لـ 3 إلى 5 كغم من القشور إنتاج مئات المكثفات الفائقة.

فوائد بيئية واقتصادية واعدة

لا تقتصر فائدة التقنية على الصناعة فقط، بل تمتد إلى الجوانب البيئية والاقتصادية، من خلال تقليل النفايات واستخدامها كمادة خام لإنتاج أجهزة عالية الكفاءة. كما تُعزز المكثفات الفائقة استقرار شبكات الطاقة المتجددة، عبر امتصاص فائض الطاقة الشمسية أو طاقة الرياح وتخزينه مؤقتًا.

إمكانات مستقبلية في إفريقيا

رغم أن سوق المكثفات الفائقة لا يزال محدودًا، فإن الطلب عليها يتزايد، خصوصًا في المركبات الكهربائية، والطاقة النظيفة، والإلكترونيات الاستهلاكية. وتُظهر دراسات أخرى إمكانية استخدام قشور الحمضيات في إنتاج الكربون النشط أيضًا.

وأشار كيتنج إلى أن إفريقيا تملك فرصة كبيرة للاستفادة من هذه التقنية، بفضل وفرة أشجار المانغوستين. ويقترح إنشاء مرافق صغيرة في مصانع الفاكهة لتحويل النفايات إلى كربون نشط وتوريده إلى صناعات تخزين الطاقة، مع ضرورة توفير التمويل، والبنية التحتية، والتدريب المحلي لتحقيق ذلك.