مقالات علمية لمحبى العلوم والثقافة

[عمروعبده]

لماذا يستغرق سلق البيضة في جبال الهمالايا نحو 15 دقيقة ؟

ينخفض الضغط الجوي كلما زاد ارتفاعنا عن سطح البحر ، ومع انخفاضة تقل درجة غليان السوائل ، حتى إننا نستطيع غلي الماء عند درجة حرارة أربعين مئوية.
وبما أن الطبخ يعتمد على انتقال الحرارة من وسط الطبخ ( الماء أو الزيت ) الى الطعام ، فمن الواضح أن عملية الطبخ ستستغرق وقتا أكبر في درجات حرارة اقل . وبذلك فإن سلق بيضة في مكان مرتفع يساوي محاولة سلقها في مياه فاترة عند مستوى سطح البحر . وكمثال على اهمية الموضوع ، قامت الهند في القرن الماضي بإصدار لوائح توضح الوقت اللازم لسلق بيضة في جميع المحطات الجبلية المشهورة في جبال الهملايا .
ويمكننا رؤية المبدأ نفسه ، لكن بشكل معكوس ، عند إعداد الطعام بوعاء الضغط . حيث تكون البيئة الداخلية مغلقة تماما ، فإن الضغط الداخلي يرتفع ، وبذلك ترتفع نقطة الغليان .
إن إعداد الطعام في أوعية الضغط الحديثة أمر سهل ومأمون ، بحيث يرتفع الضغط الداخلي الى نحو ضعف الضغط الخارجي فترتفع درجة غليان الماء الى نحو 120 درجة مئوية ، الأمر الذي يقلل وقت إعداد الطعام ، وبالطبع فإن صمام الأمان في هذه الأوعية معد خصيصا للسماح بمرور القليل من الضغط الداخلي ، وألا تعرض الوعاء للإنفجار أحيانا.
والعلاقة بين درجات الحرارة ووقت الطبخ ليست متساوية تماما ( زيادة 10 بالمئة في درجة الحرارة لاتوفر 10 في المئة من وقت الطعام ) والوعاء المضغوط يقلل وقت الطبخ الى نحو النصف . وعدا عن منافع توفير الوقت ، فإن إعداد الخضار بهذا الطريقة يؤمن لك الحفاظ على نكهتها ومواد الغذائية اكثر من طريقة سلقها بالأسلوب التقليدي القديم.

[عمروعبده]

لماذا تشتهر إطارات السيارات بأنها سوداء اللون؟

تشتهر إطارات السيارات عالميا بأنها سوداء اللون ، لذلك يعتقد الكثيرون بأن الأسود هو لونها الأصلي أو الطبيعي . وفي الواقع فإن لون المطاط المصنع المخلوط مع السولفار هو الرمادي المصفر . وإذا نظرت إلى صور السيارات القديمة ، سترى أن لون إطاراتها افتح بكثير من الإطارات الحديثة . المطاط المكون للإطارات الحديثة هو مادة كيميائية معقدة تحتوي احيانا اكثر من عشرين عنصرا متوازنا . إلا أن العنصر الأهم ، هو الكربون الأسود . إن إضافة مادة الكربون الى الخليط المكون للإطار تسمح للمصمم بتعديل خصائص أدائه بعد إنجازه .
وبشكل عام ، فإن الإطارات المستخدمة للاستعمال اليومي تحتوي على كمية قليلة من الكربون الأسود ، بينما ترتفع نسبته في الإطارات المخصصة لسيارات السباق .
وكلما زادت جودة الكربون وكميته في خليط الإطار زادت مساحة السطح الخارجي لإطار السيارة ، الأمر الذي يضمن مرور الحرارة من السيارة الى الإطار الذي ستزداد حرارته بسرعة . هذا كله يناسب الخصائص المطلوبة في الإطارات المعدة لسيارات السباق ، حيث تزداد كفاءة الإطار كلما زادت ليونته وطراوته في ذروت السباق .اما في الإطارات المستخدمه للسيارات العادية ، فيتم اعتماد مسألة تقليل احتكاك الإطار بالأرض ( لتقليل مصروف الوقود ) ، بالإضافة إلى دراسة الدولاب بشكل شامل لزيادة مدة استخدامه في السيارة . وفي النهاية نرى أن اختيار الدولاب المناسب يعتمد هدف الاستخدام ، فإطار سيارة السباق يختلف حتى عن إطار عربة نقل البضائع أو السيارة السياحية .

[عمروعبده]

لماذا يفسد الحليب بسرعة أثناء عاصفة رعدية؟

نعرف أن الطقس الدافئ يؤدي إلى إفساد طعم الحليب ( حموضته ) ، إذا تركناه خارج الثلاجة . وتحدث هذه العملية بسبب وجود كائنات متناهية الصغر تسمى بكتريا اللاكتيك والموجودة في الحليب بشكل دائم . إن ارتفاع درجة حرارة الجو تزيد معدل نمو هذا النوع من البكتريا ، والتي تقوم بإنتاج الحمض من اللاكتوز ( السكر الموجود في حليب الثدييات ). إن ازدياد كمية حمض اللاكتوز تؤدي إلى انفصال بروتين الكاسين وأملاح الحمض في الحليب وتسمى هذه العملية تخثر الحليب ، حيث يصبح الحليب حامضا .
وتحدث هذه العملية عادة خلال ساعات ، لكن عند هبوب العواصف الرعدية تتم بسرعة أكبر .والسبب في ذلك ، أو جزء من السبب ، هو أن دورة مياه العاصفة تستمر من ساعة إلى ساعتين فقط ، وتبدأ بوجود كمية من الهواء الدافئ في محيط من الهواء الأبرد . عندها يبدأ الهواء الدافئ في الارتفاع مكونا خلية العاصفة غير المستقرة والمتجهة إلى الأعلى .
ومع زيادة تركيز الهواء الساخن في مكان معين ، تنطلق الحرارة لتصبح كتلة الهواء كلها أسخن ، ولكن ذلك يستغرق وقتا قبل الوصول إلى نقطة معينة تصبح الكمية كلها مماثلة للهواء المحيط بها من حيث الحرارة .
وأثناء تكون خلية العاصفة ، تتشكل غيمة (سحابة ) متكونة من أكداس مساحة من السحب الصغيرة ذات القاعدة المسطحة ، وتتمدد قاعدتها لتغطي مساحة أربعة أميال ( حوالي 6,43 كيلومتر) ويبلغ ارتفاعها 30 ألف قدم أو اكثر .
تبدأ داخل السحابة حركة قوية من الشحنات الموجبة والسالبة ، وتتراكم بعد ذلك بشكل قطرات ماء ( بوجود ذرات الغبار) وتستمر العملية هذه حسب أحوال الطقس فتتطور أحيانا ليسقط الثلج.
بعد تراكم عملية بناء الشحنات الكهربائية داخل السحابة ، تصل هذه الشحنات إلى مرحلة حاسمة جدا ، تعتمد على نوعية الأغلبية من الشحنات وعلى المسافة الفاصلة بينهما . وعندما تصل قوة الحقل الكهربائي داخل السحابة إلى مليون فولت في المتر الواحد يبدأ صدور شرارات كهربائية تتمثل في حدوث البرق ( انظر لماذا لا يقوم الموصل الجيد للبرق بتوصيل البرق أبدا؟ )
ويحدث تفريغ الشحنات الكهربائية من جزء إلى آخر داخل السحابة نفسها ، لكن أحيانا بين السحب المختلفة فوق الأرض . وهنا يحدث العامل الذي يؤثر على الحليب ويفسده .
عند انطلاق السحب الرعدية فوق الأرض ، تحمل معها شحنات كبيرة من الأيونات السالبة . ويسير بنفس اتجاهها لكن على الأرض . وعندما تقترب الشحنتان من بعضها البعض ، ينزل عمود من الإلكترونيات من السحب فتقابله الشحنات الموجبة المتصاعدة من الأرض . عندما يلتقي الاثنان معا ، يحدث تفريغ كهربائي.
أثناء سير الشحنات الموجبة على الأرض ، تقوم باستمالة وإثارة الذرات الموجودة في طريقها مما يتسبب في إطلاق تفاعلات كهربائية تصدر طاقة بشكل حرارة . وارتفاع درجة الحرارة هنا تكون قليلة وموجزة لكنها كافية جدا السريع عملية تخثر الحليب

[عمروعبده]

لماذا تعمل السيارة بشكل أفضل في يوم بارد؟!

نلاحظ أن السيارة تسير في يوم دافئ ، تزداد سرعتها فجأة إذا انتقلت إلى منطقة باردة . فما هو السبب؟
الحقيقة أن أداة السيارة يتحسن فعلا . وهناك خطأ شائع حيث يعتقد الناس أن السيارة تسير على الوقود . والحقيقة أن السيارة تعمل بمزيج من أكسجين الهواء الجوي والوقود ، ونادرا ما تزيد كمية الوقود على جزء واحد مقابل 14 جزءا من المزيج كله .
وأهم عامل يتحكم بأداء السيارة هو فعالية "التنفس" . وتعمل جميع أجزاء السيارة من زر التشغيل إلى المكربن إلى مداخل الصمامات ، على تأمين هذا الهدف.
ومن المعروف أن الهواء البارد أثقل من الهواء الساخن . عندما تدخل السيارة في منطقة باردة ، فإن عدد ذرات الأكسجين التي تدخل غرفة الاحتراق تزداد كثيرا . بالإضافة إلى ذلك فإن بخار الماء في الهواء البارد يحافظ على برودة المزيج المحترق ويؤمن كتلة كثيفة من الغازات لعملية الاحتراق . وبالتالي فإن الطاقة الناتجة من الاحتراق ستكون أكبر ، وبذلك ستزيد فعالية وطاقة السيارة . لهذا السبب نجد أن نتائج تجربة السيارات عند صنعها تتضمن دائما شرحا مفصلا لدرجة الحرارة والرطوبة في الجو .
وهذا أحد أسباب اختلاف أداء السيارة الواحدة في المناطق المختلفة ويميل صانعو السيارات إلى تجربة سياراتهم وتسجيل نتائجها في الأيام الباردة .

[عمروعبده]

لماذا تقوم دودة الخشب بمهاجمة الأنواع القديمة من الخشب الرقائقي وتتجنب الأنواع الحديثة؟

كانت المحاولات الأولى لصنع الخشب الرقائقي ( وهو عبارة عن طبقات مغراة من الخشب مضغوطة فوق بعضها البعض لتشكل قطعة واحدة من الخشب دون ظهور ما يمسكها ) سيئة من ناحية القوة والقدرة على التماسك وتحمل الاستخدام . وكانت عرضة دائما لغزو دود الخشب . أما الأنواع الحديثة التي ظهرت في بداية الستينات كانت رائعة وقوية ولا تعاني أي مشاكل . فما هو السبب ؟
كان النجارون يستخدمون في ما مضى أنواعا عديدة من الغراء المستخرج من منتجات حيوانية ، واحد اشهر الأنواع المستخدمة في صنع الأدوات الخشبية ، كان مستخرجا من الحليب . واشهر نوع آخر من الغراء ، كان يستخرج من طهي عظام الحيوانات (الماشية) وغليها جيدا مع الماء . هنا ندرك سبب مشاكل الأخشاب فيما بعد . لأن الغراء فيها كان يمتص الماء بقوة شديدة ، الأمر الذي يفسد القطعة المصنوعة من الخشب الرقائقي .
لكن ماذا عن دودة الخشب؟
دودة الخشب هي العدو اللدود للمفروشات الخشبية ، حيث يؤدي وجودها الى تخريب كبير في جذوع الأشجار المقطوعة المكونة للقوارب والاطواف والمفروشات المنزلية . وهذه الديدان لا تلتهم مفروشاتك نتيجة حقد مسبق ، لكنها تفعل ذلك لتوليد طاقة كافية لتعيش وتتكاثر بحيث تناضل لبناء المواد الغذائية التي تحتاجها .
ومن بين أهم المجموعات الغذائية التي تحتاجها هي مركبات النيتروجين المكونة لبروتينات البناء . وتفتقر الأخشاب الى هذا النوع ، لذا تضطر الدودة الى التهام كمية كبيرة من الخشب نسبة الى حجمها طبعا . وبشكل عام ، فإن دود الخشب يلتهم أي نوع من الأخشاب ، قاسيا كان أم هشا ، وبالطبع فإن الطاقة الكبيرة التي تنفقها الدودة في التهام الخشب القاسي يقابلها كمية اكبر من المجموعات الغذائية التي تأخذها . ولو أن الأمر كان بهذا الشكل ، لتخصص الدود في أنواع معينة من الأخشاب ، بسبب ما تقدمه من مواد غذائية . لكن الحقيقة تختلف ، فدود الخشب يتبع قواعد عامة . ومع تدخل الإنسان عند صنع الخشب الرقائقي واستخدام الغراء الحيواني الأصل اصبح يقدم للدود بروتينا هاما جاهزا للالتهام . فلا عجب أن ينجذب الدود نحو هذا النوع . فلا بد أن الأمر كان بالنسبة لهم مساويا لمنظر طبق به شريحة لحم مشوية أمام إنسان جائع جدا .
لكن للأسف لا يوجد ما يسمى بالطعام المجاني ، إذ أن الوضع لا يستمر الى الأبد . ومع زيادة استخدام أنواع الغراء الصناعية المعقدة بدءا من الستينات ، فإن الأنواع الجيدة من الخشب الرقائقي أصبحت ممتازة من ناحية المتانة ومقاومة الماء وفي الوقت نفسه ، فإن دود الخشب فقد فرصته السهلة في وجود البروتين الجاهز بحيث اصبح الأمر بالنسبة لهذا النوع شيئا من الماضي .

[عمروعبده]

كيف تتعرف على السمك الطازج

اليك عزيزي القارئ عوامل الجودة في الاسماك الطازجة التي يجب أن تراعيها وتلاحظها عند شرائك هذه الاسماك حتى تحصل على وجبة من السمك محتفظة بقدر الامكان بقيمتها الغذائية وان تكون بعيدة عن عوامل الفساد ، ولذا عند شرائك السمك الطازج يجب مراعاة مايلي :

1. ان يكون لون خياشيمها وردي طبيعي وخالياً من المواد المخاطية .
2. ان يكون العيون ناضرة مائية لامعة والقرنية شفافة .
3. ان يكون رائحتها مميزة وهي رائحة الحشائش البحرية الطازجة وخالية من الروائح الكريهة مثل رائحة النشادر وكبريتيد الهيدروجين التي تدل على الفساد .

1. ان يكون سطح الاسماك براقة لامعة خالياً من المخاط البكتيري وان تكون الطبقة اللزجة عليها شفافة .
2. ان يعود لحم منطقة الظهر في الاسماك لوصفه الطبيعي بعد رفع الضغط بالاصابع عنه أي انه يكون مطاطياً .
3. الا تتساقط القشور بسهولة عن الاسماك القشرية اما الاسماك غير القشرية فيجب ان يكون جلدها أملس وغير مجعد .
4. الا يوجد تغير في لون جوانب البطن عن اللون الطبيعي للسمكة ولايوجد أي انفجار في منطقة البطن ويكون لون اللحم الداخلي طبيعياً وشفاف .

[عمروعبده]

الاحتباس الحراري.. قنبلة موقوتة

بثينة أسامة

21/11/2000

على مدار التاريخ الإنساني عرفت الأرض العديد من التغيرات المناخية التي استطاع العلماء تبرير معظمها بأسباب طبيعية، مثل: بعض الثورات البركانية أو التقلبات الشمسية، إلا أن الزيادة المثيرة في درجة حرارة سطح الأرض على مدار القرنين الماضيين (أي منذ بداية الثورة الصناعية) وخاصة العشرين سنة الأخيرة لم يستطع العلماء إخضاعها للأسباب الطبيعية نفسها؛ حيث كان للنشاط الإنساني خلال هذه الفترة أثر كبير يجب أخذه في الاعتبار لتفسير هذا الارتفاع المطرد في درجة حرارة سطح الأرض أو ما يُسمى بظاهرة الاحتباس الحراري Global Warming.

وفي إطار دراسة تطور تأثيرات هذه الظاهرة وزيادة الوعي العام بها للحد من زيادتها يعقد حاليًا في الفترة من 13 إلى24 نوفمبر في هولندا الدورة السادسة لمؤتمر تغيرات المناخ الذي يقام تحت رعاية الأمم المتحدة، والذي يحضره أكثر من عشرة آلاف عضو من مختلف دول العالم، ويرفع المؤتمر في هذه الدورة شعار التفعيل لما سبق اتخاذه من قرارات "Work it out "؛ لمحاولة تخفيض المنبعث من الغازات المسببة لظاهرة الاحتباس الحراري، وذلك لحماية هذا الكوكب من تطورات هذه الظاهرة التي قد تعوق الحياة عليه كلية.

ظاهرة الاحتباس الحراري

يمكن تعريف ظاهرة الاحتباس الحراري Global Warming على أنها الزيادة التدريجية في درجة حرارة أدنى طبقات الغلاف الجوي المحيط بالأرض؛ كنتيجة لزيادة انبعاثات غازات الصوبة الخضراء greenhouse gases منذ بداية الثورة الصناعية، وغازات الصوبة الخضراء والتي يتكون معظمها من بخار الماء، وثاني أكسيد الكربون، والميثان، وأكسيد النيتروز والأوزون هي غازات طبيعية تلعب دورًا مهمًا في تدفئة سطح الأرض حتى يمكن الحياة عليه، فبدونها قد تصل درجة حرارة سطح الأرض ما بين 19 درجة و15 درجة سلزيوس تحت الصفر، حيث تقوم تلك الغازات بامتصاص جزء من الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من سطح الأرض كانعكاس للأشعة الساقطة على سطح الأرض من الشمس، وتحتفظ بها في الغلاف الجوي للأرض؛ لتحافظ على درجة حرارة الأرض في معدلها الطبيعي.

لكن مع التقدم في الصناعة ووسائل المواصلات منذ الثورة الصناعية وحتى الآن مع الاعتماد على الوقود الحفري (الفحم و البترول و الغاز الطبيعي) كمصدر أساسي للطاقة، ومع احتراق هذا الوقود الحفري لإنتاج الطاقة واستخدام غازات الكلوروفلوركاربونات في الصناعة بكثرة؛ كانت تنتج غازات الصوبة الخضراء greenhouse gases بكميات كبيرة تفوق ما يحتاجه الغلاف الجوي للحفاظ على درجة حرارة الأرض، وبالتالي أدى وجود تلك الكميات الإضافية من تلك الغازات إلى الاحتفاظ بكمية أكبر من الحرارة في الغلاف الجوي، وبالتالي من الطبيعي أن تبدأ درجة حرارة سطح الأرض في الزيادة.
بالتأكيد نظام المناخ على كوكبنا أكثر تعقيدًا من أن تحدث الزيادة في درجة حرارة سطحه بهذه الصورة وبهذه السرعة، فهناك العديد من العوامل الأخرى التي تؤثر في درجة حرارته؛ لذلك كان هناك جدل واسع بين العلماء حول هذه الظاهرة وسرعة حدوثها، لكن مع تزايد انبعاثات تلك الغازات وتراكمها في الغلاف الجوي ومع مرور الزمن بدأت تظهر بعض الآثار السلبية لتلك الظاهرة؛ لتؤكد وجودها وتعلن عن قرب نفاد صبر هذا الكوكب على معاملتنا السيئة له.
آخر ما تم رصده من آثار الظاهرة

ومن آخر تلك الآثار التي تؤكد بدء ارتفاع درجة حرارة الأرض بشكل فعلي والتي تم عرضها خلال المؤتمر:

• ارتفاع درجة حرارة مياه المحيطات خلال الخمسين سنة الأخيرة؛ حيث ارتفعت درجة حرارة الألف متر السطحية بنسبة 0.06 درجة سلزيوس، بينما ارتفعت درجة حرارة الثلاثمائة متر السطحية بنسبة 0.31 درجة سلزيوس، ورغم صغر تلك النسب في مظهرها فإنها عندما تقارن بكمية المياه الموجودة في تلك المحيطات يتضح كم الطاقة المهول الذي تم اختزانه في تلك المحيطات.
• تناقص التواجد الثلجي وسمك الثلوج في القطبين المتجمدين خلال العقود الأخيرة؛ فقد أوضحت البيانات التي رصدها القمر الصناعي تناقص الثلج، خاصة الذي يبقى طوال العام بنسبة 14% ما بين عامي 1978 و 1998، بينما أوضحت البيانات التي رصدتها الغواصات تناقص سمك الثلج بنسبة 40% خلال الأربعين سنة الأخيرة، في حين أكدت بعض الدراسات أن النسب الطبيعية التي يمكن أن يحدث بها هذا التناقص أقل من 2% .
• ملاحظة ذوبان الغطاء الثلجي بجزيرة "جرين لاند" خلال الأعوام القليلة الماضية في الارتفاعات المنخفضة بينما الارتفاعات العليا لم تتأثر؛ أدى هذا الذوبان إلى انحلال أكثر من 50 بليون طن من الماء في المحيطات كل عام.
• أظهرت دراسة القياسات لدرجة حرارة سطح الأرض خلال الخمسمائة عام الأخيرة ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بمعدل درجة سلزيوس واحدة ، وقد حدث 80% من هذا الارتفاع منذ عام 1800، بينما حدث 50% من هذا الارتفاع منذ عام 1900.
• أظهرت الدراسات طول مدة موسم ذوبان الجليد وتناقص مدة موسم تجمده؛ حيث تقدم موعد موسم ذوبان الجليد بمعدل 6.5 أيام /قرن، بينما تقدم موعد موسم تجمده بمعدل 5.8 أيام/قرن في الفترة ما بين عامي 1846 و1996، مما يعني زيادة درجة حرارة الهواء بمعدل 1.2 درجة سلزيوس/قرن.

كل هذه التغيرات تعطي مؤشرًا واحدًا وهو بدء تفاقم المشكلة؛ لذا يجب أن يكون هناك تفعيل لقرارات خفض نسب التلوث على مستوى العالم واستخدام الطاقات النظيفة لمحاولة تقليل تلك الآثار، فرغم أن الظاهرة ستستمر نتيجة للكميات الهائلة التي تم إنتاجها من الغازات الملوثة على مدار القرنين الماضيين، فإن تخفيض تلك الانبعاثات قد يبطئ تأثير الظاهرة التي تعتبر كالقنبلة الموقوتة التي لا يستطيع أحد أن يتنبأ متى ستنفجر، وهل فعلًا ستنفجر!!

للتعرف على مزيد من المعلومات عن كل من ظاهرة الاحتباس الحراري وفعاليات مؤتمر تغيرات المناخ يمكنك زيارة الموقع التالي:

http://www.climatechange2000.org/

ظاهرة الاحتباس الحراري بين الحقيقة والوهم

30/01/2001

بثينة أسامة

أثار التحذير الحاد الذي أعلنته هيئة مستشاري تغيرات المناخ IPCC التابعة للأمم المتحدة ـ في الاجتماع المنعقد في 22 من يناير بشنغهاي في الصين حول احتمالات زيادة التغيرات المناخية الناتجة عن ظاهرة الاحتباس الحراري بصورة أسرع بكثير من المتوقع ـ جدلا واسعًا، ليس فقط في الأوساط العلمية، بل أيضاً في الأوساط السياسية؛ فقد أصدر هذا الاجتماع الذي حضره أكثر من 150 عالمًا و80 عضوًا لجماعات البيئة من 99 دولة تقريرًا يؤكد أن المتسبب الرئيسي في زيادة درجة الحرارة على سطح الكوكب هو التلوث الهوائي- الناتج عن الأنشطة الإنسانية المختلفة – وأن استمرار معدلات انبعاث غازات الصوبة الخضراء Greenhouse gases وعلى رأسها ثاني أكسيد الكربون في مستواها الحالي قد يعني كارثة محققة؛ حيث يحتمل زيادة درجة الحرارة 10.5 درجات عن معدلها الحالي مع نهاية هذا القرن، مما يعني النقص الشديد في موارد المياه العذبة نتيجة لتبخرها وارتفاع مستوى المياه في البحار والمحيطات -نتيجة لذوبان الثلج في الأقطاب المتجمدة - بمعدل قد يصل إلى عشرة أقدام؛ مما سيؤدي إلى غرق معظم الدول الساحلية.

ويضع هذا التقرير الكثير من الحكومات ـ خاصة حكومات الدول التي فيها أعلى نسب لانبعاثات غازات الصوبة الخضراء، وعلى رأسها الولايات المتحدة والصين ـ في موقف حرج، خاصة بعد فشل الدورة السادسة للمؤتمر العالمي لتغيرات المناخ في نوفمبر الماضي في التوصل إلى تفعيل لبروتوكول 1987 – الذي وافقت فيه الدول الصناعية على خفض معدل انبعاث الغازات الملوثة للهواء بحلول عام 2010 بنسبة 5.2% عن معدلها في عام 1990 – حيث أصرت الولايات المتحدة على إضافة نسب ثاني أكسيد الكربون الذي تمتصه الغابات إلى معدلات الخفض، وهذا ما لم توافق عليه العديد من الدول الأوربية، ولم يستطيعوا التوصل إلى حل وسط غير أن المؤتمر سيعاود الانعقاد في مايو المقبل في بون بألمانيا مع أمل للتوصل إلى حل عملي لخفض نسب التلوث الهوائي قبل فوات الأوان.

ويُعتبَر هذا أ*** تحذير قد صدر حتى الآن لظاهرة ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض، والتي يرى العلماء أنها بسبب زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري، ويُعَد احتمال زيادة درجة الحرارة الذي جاء بالتقرير، والذي يصل إلى 10.5 درجات؛ أعلى بكثير من كل الاحتمالات السابقة لمعدلات زيادة درجة الحرارة على سطح الأرض خاصة أنه تبعًا لآخر الدراسات التي تمت لم يرتفع متوسط درجة الحرارة على سطح الأرض مع نهاية القرن الماضي أكثر من درجة واحدة فقط عن معدلها الطبيعي؛ لذلك أثار هذا التقرير بصورة كبيرة الجدل العلمي الذي لم يُحسَم بعد حول مصداقية حدوث هذه الظاهرة بالصورة التي تصورها الاحتمالات، ومدى التأثير الفعلي لظاهرة الاحتباس الحراري على التغيرات المناخية التي تحدث على سطح هذا الكوكب.

حقائق عن ظاهرة الاحتباس الحراري

ظاهرة الاحتباس الحراري هي ظاهرة طبيعية بدونها قد تصل درجة حرارة سطح الأرض إلى ما بين 19 و15 درجة سلزيوس تحت الصفر؛ حيث تقوم الغازات التي تؤدي إلى وجود هذه الظاهرة (غازات الصوبة الخضراء) والموجودة في الغلاف الجوي للكرة الأرضية بامتصاص الأشعة تحت الحمراء التي تنبعث من سطح الأرض كانعكاس للأشعة الساقطة على سطح الأرض من الشمس وتحبسها في الغلاف الجوي الأرضي، وبالتالي تعمل تلك الأشعة المحتبسة على تدفئة سطح الأرض ورفع درجة حرارته، ومن أهم تلك الغازات بخار الماء وثاني أكسيد الكربون والميثان وأكسيد النيتروز بخلاف الغازات المخلقة كيميائيًّا، والتي تتضمن الكلوروفلور وكربونات CFCs، وحيث إن تلك الغازات تنتج عن العديد من الأنشطة الإنسانية خاصة نتيجة حرق الوقود الحفري (مثل البترول والفحم) سواء في الصناعة أو في وسائل النقل؛ لذلك أدى هذا إلى زيادة نسب تواجد مثل هذه الغازات في الغلاف الجوي عن النسب الطبيعية لها.

رأي المؤيدين للظاهرة

ويرى المؤيدون لفكرة أن زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري هي المسببة لارتفاع درجة حرارة الأرض أن زيادة نسب غازات الصوبة الخضراء في الغلاف الجوي تؤدي إلى احتباس كمية أكبر من الأشعة الشمسية، وبالتالي يجب أن تؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض بصورة أعلى من معدلها الطبيعي؛ لذلك قاموا بتصميم برامج كمبيوتر تقوم بمضاهاة نظام المناخ على سطح الأرض، وأهم المؤثرات التي تؤثر فيه، ثم يقومون دوريًّا بتغذيتها بالبيانات الخاصة بالزيادة في نسب انبعاث غازات الصوبة الخضراء، وبآخر ما تم رصده من آثار نتجت عن ارتفاع درجة حرارة الأرض عن معدلها الطبيعي؛ لتقوم تلك البرامج بحساب احتمالات الزيادة المتوقعة في درجة حرارة سطح الأرض نتيجة لزيادة نسب الانبعاثات في المستقبل، ويطالب مؤيدو هذه الفكرة بالخفض السريع والفعال لنسب انبعاث غازات الصوبة الخضراء وأهمها ثاني أكسيد الكربون الذي يمثل نسبة 63% من هذه الغازات، وذلك عن طريق زيادة استخدام الطاقة النظيفة مثل الطاقة الشمسية وطاقة الرياح في إنتاج وقود نظيف بدلا من استخدام الوقود الحفري؛ حيث إن نسب استخدام تلك الطاقات النظيفة لا يتعدى 2% من إجمالي الطاقات المستخدمة حاليا، وهذا يستدعي تغييرًا جذريًّا في نمط الحياة التي تعودها الإنسان.

رأي المعارضين لهذه الظاهرة

أما المعارضون وهم قلة؛ فيرون أن هناك العديد من الأسباب التي تدعو إلى عدم التأكد من تسبب زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري في ارتفاع درجة الحرارة على سطح الأرض، بل إن منهم من ينفي وجود ارتفاع يدعو إلى البحث؛ حيث يرون أن هناك دورات لارتفاع وانخفاض درجة حرارة سطح الأرض، ويعضدون هذا الرأي ببداية الترويج لفكرة وجود ارتفاع في درجة حرارة الأرض، والتي بدأت من عام 1900 واستمرت حتى منتصف الأربعينيات، ثم بدأت درجة حرارة سطح الأرض في الانخفاض في الفترة بين منتصف الأربعينيات ومنتصف السبعينيات، حتى إن البعض بدأ في ترويج فكرة قرب حدوث عصر جليدي آخر، ثم بدأت درجة حرارة الأرض في الارتفاع مرة أخرى، وبدأ مع الثمانينيات فكرة تسبب زيادة ظاهرة الاحتباس الحراري في ارتفاع درجة حرارة الأرض.

أما مَن يرون عدم التأكد مِن تسبب زيادة الاحتباس الحراري في ارتفاع درجة حرارة الأرض؛ فيجدون أن أهم أسباب عدم تأكدهم التقصير الواضح في قدرات برامج الكمبيوتر التي تُستخدَم للتنبؤ باحتمالات التغيرات المناخية المستقبلية في مضاهاة نظام المناخ للكرة الأرضية؛ وذلك لشدة تعقيد المؤثرات التي يخضع لها هذا النظام، حتى إنها تفوق قدرات أسرع وأفضل أجهزة الكمبيوتر، كما أن المعرفة العلمية بتداخل تأثير تلك المؤثرات ما زالت ضئيلة مما يصعب معه أو قد يستحيل التنبؤ بالتغيرات المناخية طويلة الأمد.

بداية فكرة جديدة

كما يوجد الآن حركة جديدة تنادي بأن السبب الرئيسي في زيادة درجة حرارة الأرض هو الرياح الشمسية؛ حيث تؤدي تلك الرياح الشمسية بمساعدة المجال المغناطيسي للشمس إلى الحد من كمية الأشعة الكونية التي تخترق الغلاف الجوي للأرض، والتي تحتوي على جزيئات عالية الطاقة تقوم بالاصطدام بجزيئات الهواء؛ لتنتج جزيئات جديدة تعد النواة لأنواع معينة من السحب التي تساعد على تبريد سطح الأرض، وبالتالي فإن وجود هذا النشاط الشمسي يعني نقص كمية الأشعة الكونية، أي نقص السحب التي تساعد على تبريد سطح الأرض وبالتالي ارتفاع درجة حرارة سطح الأرض.

ويرى أصحاب هذا الفكر أنه أكثر منطقية وأبسط تبريرًا لارتفاع درجة حرارة الأرض، وأنه عند انخفاض هذا النشاط الشمسي المؤقت ستعود درجة حرارة الأرض إلى طبيعتها، بالتالي يرون ضرورة توفير المبالغ الطائلة التي تُنفق على البحث عن وسائل لتخفيض نسب انبعاث ثاني أكسيد الكربون؛ حيث إنهم مهما قاموا بتخفيض نسبه فلن يغير هذا من الأمر شيئا طالما استمر النشاط الشمسي؛ حيث إن الإنسان مهما زاد نشاطه على سطح هذا الكوكب فلن يكون ذا تأثير على النظام الكوني الضخم الذي يتضمن النظام المناخي للأرض؛ لذلك من الأفضل استخدام تلك الأموال في تنقية هواء المدن المزدحمة من الغازات السامة، أو تنقية مياه الشرب لشعوب العالم الثالث.

وفي النهاية ما زال العلماء بين مؤيد ومعارض، ولم يجد السؤال عن سبب ارتفاع درجة حرارة الأرض في العقد الأخير إجابة حاسمة، فهل هو الاحتباس الحراري؟ أم هي الرياح الشمسية؟ أم لا يوجد ارتفاع غير طبيعي في درجة حرارة الأرض؟ لم يعرف أحد بشكل قاطع بعد، إلا أن الواضح أن العالم في حاجة ماسة إلى تخفيض ملوثاته بجميع أشكالها، سواء في الماء أو الهواء أو التربة؛ للحفاظ على صحة وقدرة ساكني هذا الكوكب.

[عمروعبده]

البحر يتوقد نارًا!! د. زغلول النجار

"وَالْبَحْرِ الْمَسْجُوْر" (الطور: 6) تأتي هذه الآية في صيغة قسم، وتعالى الله عن حاجته لأَنْ يقسم، وبالتالي نستنتج أن للمقسوم به وهو البحر المسجور أهمية خاصة.

ما هي إذن الأهمية الخاصة للبحر المسجور؟

الماء والنار مادتان غير متوافقتين، حيث إن المياه تطفئ النيران والنار تُغْلِي المياه وتتسبب في تبخرها. كيف إذن يمكن لبحر مليء بالمياه أن يتوقد نارًا؟

بسبب هذا التناقض علق المفسرون الأولون على هذه الآية بأنها تشير إلى ما سيحدث يوم القيامة اعتمادًا على آية أخرى تعطي نفس هذا المعنى، وهي الآية السادسة من سورة التكوير "وَإِذَا الْبِحَارُ سُجِّرَتْ".

ومع ذلك فإن سياق الكلام الذي يظهر فيه هذا القسم وخمس آيات قبله يدل على وقائع تظهر في حياتنا الحالية، وبالتالي سعى المفسرون للوصول إلى معنى لغوي لكلمة مسجور غير معنى "إشعال النار". من ضمن المعاني التي اشتقت من هذه الكلمة المعنى الآتي: "البحر المليء بالماء والذي يتم حجزه عن التعدي على القارات المجاورة"، وهذا المعنى صحيح إذ إن أكبر كمية توجد على الأرض حاليًا من المياه العذبة والتي تمثل 77% من كل المياه الموجودة على البر محجوزة على هيئة ألواح ثلجية سميكة للغاية موجودة بالقطبين الشمالي والجنوبي، بالإضافة إلى الثلوج التي تغطي قمم الجبال الشاهقة، إذابة هذا الكم الهائل من الثلوج لا يحتاج إلا إلى زيادة من 4 - 5 درجات مئوية في درجات حرارة الجو عن معدلاتها الطبيعية في فصل الصيف، وإذا حدث ذلك سيرتفع مستوى المياه في المحيطات والبحار أكثر من 100 متر عن مستوياتها الطبيعية، مما سيؤدي إلى إغراق أغلب الأراضي التي يقطنها الإنسان حاليًا.

ومع أن هذا المعنى صحيح فقد اكتشف علماء الجيولوجيا مؤخرًا أن جميع المحيطات وبعض البحار مثل البحر الأحمر وبحر العرب متوقدة بالفعل، في حين أن بحارًا أخرى مثل البحر الأبيض المتوسط والبحر الأسود وبحر قزوين ليست كذلك.

كما ذكرنا في حلقة سابقة فقد تم رصد أكثر من 64000كم من الارتفاعات المنتصف محيطية mid - ocean ridges الواقعة حول الوديان المتصدعة في منتصف المحيط mid - ocean rift valleys، تتكون هذه الارتفاعات في قاع المحيط من صخور بازلتية بركانية تتصبب من المناطق المتصدعة المحيطية oceanic rift zones عند درجات حرارة تفوق الألف درجة مئوية تُكَوِّن هذه القوة البركانية المحيطية الهائلة الارتفاعات المنتصف محيطية وتتسبب في امتدادها جانبيًّا lateral spread والذي يعرف بظاهرة امتداد قاع المحيط sea – floor spreading.

تتكون ألواح جديدة من القشرة المحيطية على جانبي المناطق المتصدعة بسبب التصبب المستمر للبازلت الجديد، تنشأ البركانية المنتصف محيطية من بركانية صدعية fissure volcanism والتي تنشأ من الشبكات الصدعية المنتصف محيطية،حيث تتصدع قشرة قاع المحيط وحيث تدفع الصهارة magma بالجوانب المتقابلة للمنطقة المتصدعة جانبًا.

يتصبب البازلت على هيئة انفجارات وسيلانات على طول محور الارتفاع المحيطي،وتتغذى هذه الانفجارات والسيلانات البازلتية من غرف صهارة ثانوية موجودة أسفل منتصف الارتفاع المنتصف محيطي.

يتكون البازلت الموجود على سطح القشرة المحيطية في قاع المحيط، والذي يبلغ سمكه في المتوسط 7 كيلو متر تقريبًا من الآتي من أعلى إلى أسفل: من صفر إلى واحد كيلو جرام من الرواسب

1 كم من وسائد الحمم البازلتية pillow lava basalts

5 كم من الجدّات الموازية من الجابرو (وهي أجسام منبسطة من الصخور البركانية قائمة بين طبقتين من مقذوفات البراكين) التي تتغذى من خنادق.

تنتج عدة ظواهر بعد الانفجارات البركانية نتيجة تفاعل المياه الجوفية مع الصخور الحامية المدفونة التي تتضمن:

1 - تكوين ينابيع حامية hot springs نتيجة تسخين المياه الجوفية وتمعدنها بسبب وجود الصخور البركانية بها.

2 - تكوين حمَّات geysers التي هي انفجارات دورية لمياه مغلية تزيد درجات حرارتها عن 200 درجة مئوية تنتج عن دورانها مع مياه وفية في غاية السخونة موجودة بالأعماق والتي هي متلامسة مباشرة مع الصخور الحامية، التي تزيد درجات حرارتها عن الألف درجة مئوية.

3 - المنافذ البركانية fumaroles التي هي منافذ للأبخرة المتشبعة بـثاني أكسيد الكبريت و كبريتيد الهيدروجين والهيدروكلوريد و الهيدروفلوريد

4 - المنافذ الكبريتية التي هي منافذ بركانية غنية بمركبات الكبريت.

معظم النشاط البركاني القائم حاليًا في قيعان البحار والمحيطات مستمر منذ ما بين 20 إلى 30 مليون سنة مضت، وبعض ذلك النشاط البركاني مستمر منذ أكثر من 100 مليون سنة (مثل الذي في جزر الكاناريا)، وأثناء هذه الفترة الطويلة من النشاط البركاني تم دفع المخاريط البركانية تدريجيًّا مئات الكيلومترات عن حرف اللوح المحيطي الدائم التجدد، وبالتالي بعدت المخاريط البركانية عن جسم الصهارة المغذي لها، وبالتالي اختفت تدريجيًّا، ويحتوي قاع المحيط الهادي الحالي على عدد ضخم من الفوهات البركانية المغمورة بالمياه والمكبوتة بالإضافة إلى عدد كبير من البراكين ذات النشاط العنيف.

نفهم من المناقشة السابقة أن جميع المحيطات والبحار التي تتعرض لظاهرة امتداد قيعانها متوقدة بالفعل في حين أن البحار التي بدأت في الانغلاق ليست متوقدة.

هذه النيران في قاع المحيط موجودة على هيئة سيلانات بازلتية غاية في السخونة وقذائف الصهارة المتصببة من شبكات الوديان المتصدعة التي تشق طبقة الليثوسفير للكرة الأرضية.

تجري هذه التصدعات لعشرات الآلاف من الكيلو مترات حول الكرة الأرضية في جميع الاتجاهات لأعماق ما بن 65 إلى 150 كيلو مترا؛ لتوصل ما بين قاع المحيطات والبحار وطبقة الأثنوسفير البلاستيكية شبه المصهورة والشديدة السخونة وبالتالي فإن قيعان المحيطات والبحار هذه متوقدة بالفعل.

هذه الحقيقة المدهشة لم يتوصل إليها بالعلم الحديث إلا في أواخر الستينيات وأوائل السبعينيات، وبالتالي فإن سبق القرآن الكريم لهذه الحقيقة المدهشة والمدفونة في قيعان المحيطات خير دليل على طهارة وصدق مصدر هذا الكتاب الكريم

من موقع اسلام اون لاين

[عمروعبده]

الهيدروجين وقود المستقبل

بثينة أسامة

في خطوة جديدة نحو تحقيق حلم استخدام الهيدروجين كطاقة متجددة أعلنت شركة "بي إم دبليو" عن استكمال برنامجها؛ لتصنيع سيارات تستخدم الهيدروجين كوقود بدلاً من البنزين، وذلك في تقرير لمجلة درشبيجل الألمانية، ويتوقع أن يتم طرح تلك السيارة في الأسواق في العام القادم، حيث انتهت الشركة بالفعل من إنتاج وإجراء التجارب على خمس عشرة سيارة، وهي من الفئة التي يصل سعة محركها إلى سبعة لترات، ويفيد التقرير أن سعر تلك السيارة لن يزيد عن سعر مثيلتها التي تدار بالبنزين.

والهيدروجين هو أبسط عنصر عرفه الإنسان، حيث يتكون من بروتون واحد وإلكترون واحد، ويمثل أكثر من 90% من مكونات الكون و30% من كتلة الشمس، وهو ثالث أكثر العناصر توافرًا على سطح الأرض، الهيدروجين غاز ليس له لون أو طعم أو رائحة، وهو غير سام، يتكون من جُزيء ثنائي الذرة H2 ولا يوجد منفردًا بل مرتبطا دائمًا مع عنصر آخر، فهو يرتبط بالأكسجين مكونًا الماء H2O، ويرتبط مع الكربون مكونًا مركبات مختلفة مثل الميثان CH4 والبترول.

الهيدروجين جزء من دورة أنيقة ونظيفة، فعند فَصْل مكونات الماء إلى هيدروجين وأكسجين باستخدام الفصل الحراري أو التحليل الكهربي أو باستخدام الطاقة الشمسية - وهذا ما نجح العلماء في مركز الطاقة المتجددة في الولايات المتحدة من عملة، حيث ابتكروا جهازًا واحدًا يقوم بفصل الهيدروجين من الماء وتحويله إلى طاقة كهربية في نفس الوقت باستخدام أكثر من 12.5% من الشعاع الشمسي (الأجهزة القديمة كانت تُحَوِّل من 4% إلى 6% فقط)، ولكن يقف أمامهم عائق التكلفة، فالجهاز ما زال غير اقتصادي التكلفة - يستخدم الهيدروجين الناتج لشحن خلية وقود - وهو ما يُطلق على البطارية الهيدروجينية - وعند استخدامها يرتبط الهيدروجين بأكسجين الجو فينتج طاقة كهربية وماء، وهو بذلك لا ينتج أي ملوثات بيئية أو غازات سامة.

إذًا فالهيدروجين مصدر ثانوي للطاقة أو يطلق عليه حاملا للطاقة - مثله مثل الكهرباء - فهو يحتاج إلى مصدر آخر للطاقة لإنتاجه، ولكنه يُخَزِّن طاقة هذا المصدر وينقلها للمستخدم أينما كان.

وقد استخدمت وكالة NASA للفضاء الهيدروجين في برنامجها الفضائي منذ سنوات، فالهيدروجين هو الوقود الذي يحمل سفن الفضاء إلى الفضاء الخارجي، وخلايا الوقود الهيدروجينية هي التي تقوم بتشغيل النظام الكهربي للسفينة، وينتج عن هذا ناتج واحد فقط وهو الماء النقي الذي يستخدمه رواد الفضاء في الشرب، خلايا الوقود الهيدروجينية تنتج الكهرباء بفاعلية عالية، ولكن تكلفتها ما زالت عالية.

استخدام الهيدروجين كوقود - وخصوصًا للسيارات - هو المتاح الآن إما في صورة هيدروجين نقي وبالتالي لا ينتج أي نسب تلوث أو مضافًا للبنزين أو الديزل، وبالتالي يخفض نسبة الانبعاثات الملوثة من 30% إلى 40%.

والهيدروجين أيضًا يمكن أن يكون وقودًا مثاليًّا للطائرات، فهو ينتج كمية أكبر من الطاقة، وبالتالي ستحتاج الطائرات إلى كمية أقل من الوقود، كما أنه أخف من الوقود الحالي، وبالتالي ستستطيع الطائرة زيادة حمولتها.

وعن إنتاج الهيدروجين طبيعيًّا اكتشف العلماء بعض الأنواع من الطحالب والبكتيريا التي تقوم بإنتاج الهيدروجين كناتج طبيعي، وتجري الأبحاث حاليًا حول حَثِّ تلك الطحالب على إنتاج كميات أكبر من الهيدروجين.

معظم الطاقة التي يستخدمها العالم اليوم تأتي من الوقود الحفري فقط 7% منها يأتي من مصادر الطاقة المتجددة، غير أن العالم الآن يحاول زيادة استخدام الطاقات المتجددة فهي نظيفة لا تلوث البيئة، كما أنها لا تنفَد، لكن مثل هذه الطاقات كالطاقة الشمسية وطاقة الرياح تواجه مشكلة عدم التواجد الدائم وعدم القدرة على التخزين لفترات طويلة، وهنا يأتي الهيدروجين؛ ليحل تلك المشكلة، فيمكننا أن نخزن تلك الطاقة إلى متى نريد وحيث نريد، فهل يمكن أن نستغني في المستقبل عن الوقود الحفري ؟ وهل سنستخدم الهيدروجين كبديل للكهرباء ؟ أسئلة سيجيب عنها المستقبل.

[عمروعبده]

الأمن المائي والوطن العربي

يكتسب موضوع المياه أهمية خاصة في الوطن العربي بالنظر لمحدودية المتاح منها كمياه الشرب وطبقاً للمؤشر الذي يفضي الى ان أي بلد يقل فيه متوسط نصيب الفرد فيه من المياه سنوياً عن 1000- 2000 متر مكعب يعتبر بلداً يعاني من ندرة مائية، وبناءً على ذلك فان 13 بلداً عربياً تقع ضمن فئة البلدان ذات الندرة المائية. وهذه الندرة في المياه تتفاقم باستمرار بسبب زيادة معدلات النمو السكاني العالية. ويوضح تقرير البنك الدولي لسنة 1993 ان متوسط نصيب الفرد السنوي من الموارد المائية المتجددة والقابلة للتجدد في الوطـن العربي (مع استبعاد مخزون المياه الكامنة في باطن الأرض) سيصل الى 667 مترا مكعبا في سنة 2025 بعدما كان 3430 مترا مكعبا في سنة 1960، أي بانخفاض بنسبة 80%. أما معدل موارد المياه المتجددة سنوياً في المنطقة العربية فيبلغ حوالي 350 مليار متر مكعب، وتغطي نسبة 35% منها عن طريق تدفقات الأنهار القادمة من خارج المنطقة، إذ يأتي عن طريق نهر النيل 56 مليار متر مكعب، وعن طريق نهر الفرات 25 مليار متر مكعب، وعن طريق نهر دجلة وفروعه 38 مليار متر مكعب. وتحصل الزراعة المروية على نصيب الأسد من موارد المياه في العالم العربي، حيث تستحوذ في المتوسط على 88%، مقابل 6.9% للاستخدام المنزلي، و5.1% للقطاع الصناعي. وقد حدد معهد الموارد العالمية منطقة الشرق الأوسط بالمنطقة التي بلغ فيها عجز المياه درجة الأزمة، وأصبحت قضية سياسية بارزة، خاصة على امتداد أحواض الأنهار الدولية.

وقد غدا موضوع المياه مرشحاً لإشعال الحروب في منطقة الشرق الأوسط وفقاً لتحليل دوائر سياسية عالمية، خاصة ان اغلب الأقطار العربية لا تملك السيطرة الكاملة على منابع مياهها. فأثيوبيا وتركيا وغينيا وإيران والسنغال وكينيا وأوغندا وربما زائير ايضاً هي بلدان تتحكم بحوالي 60% من منابع الموارد المائية للوطن العربي. ويدور الحديث الآن حول ارتباط السلام في الشرق الأوسط بالمياه بعد ****** إسرائيل لمعظم نصيب دول الطوق العربي من المياه. كما ان بعض الدول أخذت تتبنى اقتراحاً خطيراً للغاية يتمثل في محاولات إقناع المجتمع الدولـي بتطبيق اقتراح تسعير المياه، وبالتالي بيع المياه الدولية. ويقع على رأس هذه الدول تركيا وإسرائيل. والأخطر من ذلك تبني بعض المنظمات الدولية (كالبنك الدولي ومنظمة الفاو) لتلك الاقتراحات، متناسين حقيقة الارتباط الوثيق بين الأمن المائي والأمن الغذائي من جهة، والأمن القومي العربي من جهة أخرى.

وفي كلمة الأمين العام للجامعة العربية الدكتور عصمت عبد المجيد في مؤتمر الأمن المائي في القاهرة جاء: «إن قضية المياه في الوطن العربي تكتسب أهمية خاصة نظراً لطبيعة الموقع الاستراتيجي للامة العربية، حيث تقع منابع حوالي 60% من الموارد المائية خارج الأراضي العربية، مما يجعلها خاضعة لسيطرة دول غير عربية، وما يزيد الأمر تعقيداً يكمن فيما يعانيه الوطن العربي من فقر مائي يصل في وقت قريب الى حد الخطر مع تزايد الكثافة السكانية وعمليات التنمية المتواصلة».

وذكر عبد المجيد ثلاثة تحديات على العرب مواجهتها لحل مشكلة المياه وهي:

اولاً: قضية مياه نهري دجلة والفرات وكيفية حل ما هو قائم حالياً بين تركيا وسوريا والعراق من جهة، وبين كل من سوريا والعراق من جهة أخرى.

ثانياً: مطامع إسرائيل التي اتهمها باستخدام المياه كعنصر أساسي في الصراع العربي الإسرائيلي، حيث تشكل المياه أحد أهم عناصر الاستراتيجية الإسرائيلية سياسياً وعسكرياً وذلك لارتباطها بخططها التوسعية والاستيطانية في الأراضي العربية. وتشمل تلك الأطماع في الموارد المائية العربية نهر الأردن وروافده ونهر اليرموك وينابيع المياه في الجولان وانهار الليطاني والحاصباني والوزاني في لبنان. إضافة الى سرقة إسرائيل للمياه الجوفية في الضفة الغربية وقطاع غزة لمصلحة مستوطناتها الاستعمارية.

ثالثاً: كيفية مواجهة مخاطر الشح المتزايد في مصادر المياه العربية والمترافقة مع التزايد السكاني والتي تتطلب مواجهتها بذل الجهود العربية المشتركة سياسياً واقتصادياً وعلمياً، من اجل تحديد الأولويات في توزيع الموارد المائية وترشيد استثمارها، بالإضافة الى تنمية الوعي البيئي لمخاطر التلوث، وتطوير التقنيات المستخدمة والاعتماد على الأساليب التكنولوجية الحديثة في الري ومعالجة التصحر ومشروعات تكرير وتحلية المياه التي سوف تشهد المرحلة المقبلة تزايداً على استخدامها واستثمارها.

ثم جدد الدكتور عبد المجيد الدعوة لعقد «قمة عربية بشأن المياه لدراسة جميع الجوانب المتعلقة بالأمن المائي العربي».

وإذا كان الواقـع المائي صعباً في الوطن العربي حيث لا يتجاوز نصيبه من الإجمالي العالمي للأمطار 1.5% في المتوسط بينما تتعدى مساحته 10% من إجمالي يابسة العالم، فان واقع الحال في المشرق العربي يبدو اكثر تعقيداً، إذ لا يتعدى نصيبه 0.2 % من مجمل المياه المتاحة في العالم العربي، في الوقت الذي ترتفع فيه معدلات الاستهلاك بشكل كبير. فخلال الفترة 1980-1990 تضاعف الطلـب على المياه لأغراض الزراعة في دول مجلس التعاون ثماني مرات، رغبة منها في تحقيق الاكتفاء الذاتي بالنسبة لبعض المواد الغذائية، كما ازداد الاستهلاك المنزلي بمقدار ثلاثة أمثاله، خلال نفس الفترة، بسبب تحسن مستوى المعيشة. وأهمية موضوع المياه محلياً، بل وإقليمياً، تكمن في الواقع في صـلاته المباشرة بجهود التنمية بوجه عام، وبصلاته الوثيقة بالقطاع الزراعي بوجه خاص، والواقع ان سياسات الدعم الحكومي للقطاع الزراعي تعتبر أحد ابرز الأسباب المؤدية الى مشاكل استنزاف الميـاه الجوفية. إلا ان تلك الصلات لا تتوقف عند ذلك الحد، بل تمتد لتطال موضوعات عدة، ربما انطوى كل منها على تحد، كالبيئة والموارد الطبيعية وحتى عجز الميزانية العامة للدولة.

وفي دراسة عن مستقبل المياه في المنطقة العربية توقعت المنظمة العربية للتربية والثقافة والعلوم والمركز العربي لدراسات المناطق الجافة والأراضي القاحلة، ظهور عجز مائي في المنطقة يقدر بحوالي 261 بليون م3 عام 2030، فقد قدرت الدراسة الأمطار التي هطلت في الدول العربية بنحو 2238بليون م3 يهطل منها 1488بليون م3 بمعدل 300 ملم على مناطق تشكل 20% من مساحة الوطن العربي ونحو 406 بلايين م3 تهطل على مناطق اكثر جفافاً يتراوح معدل أمطارها بين 100 و 300 ملم بينما لا يتجاوز هذا المعدل 100 ملم في المناطق الأخرى. وأوضحت الدراسة التي نـاقشها وزراء الزراعة والمياه العرب ان الوطن العربي يملك مخزوناً ضخماً من الموارد المائية غير المتجددة يعتبر احتياطاً استراتيجياً ويستثمر منه حالياً حوالي 5%. وتقدر كمية المياه المعالجة والمحلاة بنحو 10.9 بلايين م3 سنوياً منها 4.5 بلايين م3 مياه محلاة و6.4 بلايين م3 مياه صرف صحي وزراعي وصناعي. أما بالنسبة للحاجات المائية المستقبلية فهي مرتبطة بمعدلات الزيادة السكانية في العالم العربي التي أصبحت بين الأعلى في العالم. فمن المتوقع ان تصل الى 735 مليون نسمة عام 2030 مقابل 221 مليون نسمة عام 1991. ولتضييق الفجوة القائمة بين الموارد المائية المتاحة والحاجات المستقبلية، اقترحت الدراسة محورين للحل: يتمثل الأول في تنمية مصادر مائية جديدة واستثمار مصادر مائية جوفية ممثلة في أحواض دول عدة. أما الحل الثاني فيتمثل في ترشيد استخدامات المياه وحمايتها .

ومن ذلك يتضح ان على الدول العربية ان تعطي موضوع تنمية الموارد المائية والمحافظة عليها الأولوية القصوى عند وضـع استراتيجيتها الأمنيـة، ويجب ان يكون موضوع «الأمن المائي» على راس قائمة الأولويات، وذلك بسبب قلة الموارد المائية التقليدية، مما يستدعي العمل الجاد على المحافظة على هذه الموارد ومحاولة تنميتـها وكذلك إيجاد موارد مائية جديدة. وخصوصاً ان معظم منابع الأنهار بيد دول غير عربية مما لا يعطيـها صفة المورد الآمن، كما ان المياه الجوفية، في اغلب الدول العربية، محدودة ومعظمها غيـر متجدد (ناضب) لعدم توفر موارد طبيعية متجددة كالأمطار تقوم على تغذية هذه المكامن وتزيد من مواردها. لذلك يجب أن ينصب اهتمام القائمين على إدارة الموارد المائية على المحافظة على موارد المياه الجوفية وزيادة كمياتها، بل وتحسين نوعيتها واعتبارها مخزونا استراتيجيا في مكامن آمنة. وقد لخص الدكتور سامر مخيمر البدائل المطروحة لتجاوز الفجوة المائية الحالية ما بين العرض والطلب (الموارد المائية المتاحة والاحتياجات الفعلية للاستهلاك) في المنطقة العربية فيما يلي:

1- ترشيد استهلاك الموارد المائية المتاحة.

2- تنمية الموارد المائية المتاحة.

3- إضافة موارد مائية جديدة.

فبالنسبة الى ترشيد الاستهلاك هناك عدة أساليب يمكن إتباعها مثل: رفع كفاءة وصيانة وتطوير شبكات نقل وتوزيع المياه، تطوير نظم الري، رفع كفاءة الري الحقلي، تغيير التركيب المحصولي وكذلك استنباط سلالات وأصناف جديدة من المحاصيل تستهلك كميات اقل من المياه، وتتحمل درجات أعلى من الملوحة.

أما بالنسبة الى تنمية الموارد المائية المتاحة ، فهناك عدة جوانب يجب الاهتمام بها مثل: مشروعات السدود والخزانات وتقليل المفقود من المياه عن طريق البخر من أسطح الخزانات ومجاري المياه وكذلك التسريب من شبكات نقل المياه.

أما بخصوص إضافة موارد مائية جديدة، وهو الموضوع الأهم من وجهة نظرنا وخصوصاً لدول الخليج العربية، فيمكن تحقيقه من خلال محورين:

اولاً: إضافة موارد مائية تقليديـة مثل المياه السطحية والمياه الجوفية، حيث ان هناك أفكارا طموحة في هذا المجال مثل جر جبال جليديـة من المناطق القطبية وإذابتها وتخزينها، ونقل الفائض المائي من بلد الى آخر عن طريق مد خطوط أنابيب ضخمة وكذلك إجراء دراسات واستكشافات لفترات طويلة لإيجاد خزانات مياه جوفية جديـدة. ولكن جميع هذه الأفكار هي في الواقع أفكار مكلفة للغاية وتحتاج الى وقت طويل لتطبيقها عملياً بالإضافة الى أنها لا يمكن الاعتماد عليها كمصدر أمن للمياه.

ثانياً: إضافة موارد مائية غير تقليدية (اصطناعية) ويمكن تحقيق ذلك عن طريق استغلال موردين مهمين هما مياه الصرف الصحي ومياه التحلية. ولعل هذا الموضوع هو من أهم المواضيع التي يجب على الدول الفقيرة بالموارد المائية الطبيعية، ومنها دول الخليج العربية، الاهتمام بها والتركيز عليها كمصدر أساسي ومتجدد (غير ناضب) للميـاه. فمياه الصرف، سواءً الصناعي أو الزراعي او الصحي، يمكن معالجتها بتقنيات حديثة وإعادة استخدامها في ري الأراضي الزراعية وفي الصناعة وحتى للاستخـدام الآدمي (تحت شروط وضوابط معينة) بدلاً من تصريفها دون معالجة الى المسطحات المائية مما يتسبب في مشاكل بيئية خطيرة تؤدي إلى هدر مصدر مهم من مصادر الثروة المائية. ولعل تزايد اهتمام الدول الغنية بالموارد المائية، مثل الدول الأوروبية وأميركا، والمتمثل في المبـالغ الطائلة التي تنفق سنويـاً بهدف تحسين تقنيات معالجة هذه المياه وإعادة استخدامها لهو الدليل القاطع على أهمية هذا المورد وعلى ضرورة اهتمام الدول الفقيرة به والعمل على توفيره كمصدر إضافي للموارد المائية.

أما بالنسبة لمياه التحلية، فمما لا شك فيه ان معظم الدول العربية هي دول ساحلية مما يعطيها ميزة وجود مصدر للمياه بكميات لا حدود لها يمكن تحليتها والاعتماد عليها كمورد إضافي، بل في بعض الدول مثل الدول الخليجية كمصـدر أساسي للمياه. فعلى سبيل المثال تمثل مياه البحر المحلاة اكثر من 75% من المياه المستخدمة في دول الخليج العربية بينما ترتفع النسبة الى 95% في دولة الكويت.

وتمتاز موارد مياه التحلية عن الموارد الطبيعية بالتالي:

* اصبح بالإمكان اعتبارها مورداً مائياً يعتمد عليه لتوفير المياه العذبة كما هو متبع الآن في منطقة الخليج.

* يمكن إقامتها في مواقع قريبة من مواقع الاستهلاك مما يؤدي الى توفير إنشاء خطوط نقل مكلفة جداً.

* يمكن اعتبارها ضماناً أكيدا لتلافي نقص الموارد المائية، بغض النظر عن واقع الدورة الهيدرولوجية وتقلباتها.

* تحتاج الى تكلفة رأسماليـة منخفضة لكل وحدة سعة مقارنة بتكلفة إقامة وتشغيل منشآت تقليدية مثل السدود، ولكنها تحتاج الى تكلفة تشغيلية أعلى بكثير.

* تتألف من معدات ميكانيكية، ولذلك فمـن المتوقع ان يستمر تطوير كفاءتها واقتصادياتها.

* لها القدرة على معالجة وتحويل مياه البحر والمياه المالحة الأخرى الى مياه ذات نوعية ممتازة صالحة للشرب ، ولذلك فهي تخلو من عوائق سياسية أو اجتماعية أو قانونية كتلك العوائق التي تتعلق باستغلال الموارد الطبيعية المشتركة مثل الأنهار.

* متوفرة بأحجام متنوعـة وتقنيات مختلفة بحيث يمكن استخدام المناسب منها للغرض المطلوب لتلبية احتياجات المياه.

* مناسبة اكثر لعمليات تنظيم تمويل مشاريعها مقارنة بعمليات تمويل المشاريع المائية التقليدية.

* فترة إنشائها اقصر بكثير من فترة إقامة خطوط نقل مياه من مناطق نائية.

لذا فان على القائمين على تخطيط الموارد المائية في كافة أنحاء العالم ان يأخذوا موارد مياه التحلية في اعتبارهم لتؤدي الأغراض التالية:

* مصدر مائي متكامل قائم بذاته ويمكن استخدامه كذلك كمصدر مياه عذبة إضافي لتكملة موارد المياه التقليدية.

* مورد أساسي للاعتماد عليه في حالات الطوارئ خاصة في مواسم الجفاف وعدم توفر مياه كافية.

* مورد بديل لنقل المياه عبر مسافات طويلة.

* تقنية يعتمد عليها لتحسين ودعم نوعية المياه المتوفرة.

* مصدر مائي لنوعية مياه مناسبة جداً لتطبيقات صناعية وغيرها من الأغراض.

* تقنية مناسبة لمعالجة وإعادة استخدام مياه الصرف الصحي وإزالة جميع الملوثات ومسببات الأمراض.

ومن لغط القول الحديث بان تحلية المياه مكلفة أو مكلفة جداً دون الأخذ بالاعتبار الأوضاع السياسية والجغرافية واقتصاديات موارد المياه البديلة. فعلى سبيل المثال فان العديد من الدول تفضل ان يتوفر لديها موارد مائية ذاتية تفي بكافة احتياجاتها مهما كان الثمن. وقد طرحت أفكار عديدة لنقل المياه بواسطة الأنابيب وعبر أقطار متعددة، ولكن لم يطبق أي منها لاعتبارات اقتصادية أو سياسية- جغرافيـة. وقد أظهرت دراسة أعدت من قبل مفوضية الطاقة النووية في فيينا عام 1992 بان تكلفة نقل المياه بواسطة ناقلات النفط من أوروبا الى تونس تزيد على دولار أميركي واحد لكل متر مكعب، كما أظهرت نفس الدراسة بان تكلفة نقل المياه بواسطة الأنابيب لمسافة تزيد عن 300 كم أعلى من تكلفة إنتاجها بواسطة طرق التحلية.

وفي المناطق التي تعاني من نقص شديد في المياه العذبة، تعتبر هذه السلعة ثمينة جداً وذات أهمية استراتيجية، وقد اكتسبت صفة السلعة الاستراتيجية لكونها ذات أهمية حيوية وسلعة نادرة، حالها في ذلك حال السلع الاستراتيجية الأخرى التي تتصف بالندرة والحاجة الحيوية لها مثل النفط وبعض المعادن الثمينة. والسلع الاستراتيجية المذكورة تتصف بخواص مشتركة أهمها:

1- الحاجة الى توفيرها وتخزينها.

2- الحاجة الى أعمال بحث وتطوير لتقليل استخدامها والمحافظة عليها ومعالجتها وإعادة استخدامها.

3- البحث عن موارد لبدائلها.

ومن هذا المنطلق، فان على أصحاب القرار ان يأخذوا باعتبارهم مورد تحلية المياه كبديل جديد، وعليهم أن يقوموا بتقييم البدائل بما فيها التحلية، وان يضعوا توصياتهم بناء على تحليل فني واقتصادي وجغرافي وسياسي يجعل من السهل على صاحب القرار اختيار البديل المناسب للتزود بالمياه العذبة مشمولاً بأقل التكاليف واضمن الوسائل وأفضلها من وجهة نظر سياسية - جغرافية.

[عمروعبده]

زراعة البلاستيك

أشجار تطرح بلاستيك

27/02/2001

بثينة أسامة

مع التطورات المذهلة والقفزات السريعة في مجال الهندسة الوراثية يجب أن نطلق العنان لخيالنا لتصور ما سيكون عليه مستقبل أطفالنا، بل ومستقبلنا القريب، إلا أن هذا ليس خيالا؛ ففي المستقبل القريب سنزرع البلاستيك.

بالطبع ليس بهذا المعنى الحرفي، لكنه سيكون ناتجًا ثانويًّا لزراعة بعض المحاصيل مثل الذرة وفول الصويا، فقد استطاع فريق من الباحثين من جامعة "برديو" Purdue University استنساخ جين من إحدى النباتات المعملية المعروفة، والتي يطلق عليها Arabadopsis، يقوم هذا الجين بإنتاج إنزيم مسئول عن حث النبات على حفظ وتخزين بعض المركبات التي يمكن استخدامها كمواد أولية لإنتاج البلاستيك، وبإضافة هذا الجين لجينات بعض المحاصيل ستستطيع النباتات إنتاج وتخزين تلك المركبات دون أن يؤثر هذا على صحة النبات.

من المعروف أن البترول هو أساس صناعة كل أنواع البلاستيك تقريبا، غير أن النباتات التي سيضاف لها هذا الجين سيكون لديها القدرة على صناعة أنواع جديدة ذات خصائص أكثر تميزا من حيث الشدة أو المرونة، وليس فقط على إنتاج مواد أولية يمكن استخدامها في صناعة أنواع البلاستيك الموجودة نفسها حاليا والمصنعة من البترول.

والبلاستيك الذي نستخدمه حاليا ينتج عن طريق عمل سلاسل من مركبات مشتقة من البترول (ويطلق على تلك السلاسل بوليمارات polymers، كما يطلق على الجزيئات المفردة المكونة لتلك السلاسل مونومارات monomers)، وحتى الآن كان يعوق إنتاج العلماء لأنواع متعددة من البلاستيك وجود عدد محدود من المركبات التي يمكن عملها من المونومارات الموجودة في البترول، إلا أن النباتات ستحل تلك المشكلة؛ حيث ستمكن العلماء من إنتاج كمية هائلة من المركبات المختلفة التي يمكن استخدامها في إنتاج أنواع عديدة ومتطورة من البلاستيك تحمل خصائص لم تتوافر في أنواع البلاستيك الحالي.

والنباتات مصانع كيميائية مذهلة تنتج عددا مهولا من المواد الكيميائية، كما أن النبات لديه نظام لإنتاج وتخزين كميات كبيرة من المركبات، والتي يستخدمها في حمايته من الحشرات والأمراض والأشعة فوق البنفسجية في ضوء الشمس، ويقوم بإنتاج تلك المركبات عن طريق اتحاد بعض الجزيئات لإنتاج أشكال ثابتة وقابلة للذوبان من هذه المركبات، ويقوم بتخزينها في مكونات صغيرة داخل الخلية يطلق عليها vacuoles تقوم تلك الـ vacuoles بفصل المركبات المنتجة عن العمليات البيوكيميائية التي تحدث داخل النبات.

وباستغلال هذا النظام وعن طريق علم الجينات genomics يمكن تحديد الجين المسئول عن إنتاج المركبات المطلوبة لإنتاج أنواع معينة من البلاستيك، وباستخدام التكنولوجيا الحيوية يمكن إدخال هذا الجين لجينات نباتات المحاصيل؛ فتقوم تلك النباتات بإنتاج المركب المطلوب.

وباستخدام الجين الذي تم اكتشافه من خلال هذا البحث يمكن حث النبات على حفظ وتخزين هذا المركب، وبالتالي يمكن استخراجه واستخدامه في تصنيع أنواع جديدة من البلاستيك. إلا أن المشكلة الحقيقية التي ما زالت تواجه الباحثين هي كيفية حث النبات على إنتاج كميات وفيرة من تلك المركبات؛ حتى تصبح عملية إنتاج البلاستيك منها قابلة للتنفيذ بصورة اقتصادية. فرغم أن البترول من المصادر المحدودة وغير المتجددة فإنه ما زال مصدر أقل تكلفة لمونومارات البلاستيك .

ومن جهة أخرى يحاول فريق البحث نفسه حث أنواع من الميكروبات المهندسة جينيا لإنتاج المونومارات؛ حيث يحاولون حاليا استخدام بكتريا تسمى "إي كولاي" "E. coli" لإنتاج مونومارات لنوع من البلاستيك يستخدم في خيوط السجاجيد، بالإضافة لاستخداماته الأخرى، إلا أن النباتات تعتبر أنسب لإنتاج مونومارات البلاستيك من الناحية الاقتصادية.

وينتظر في المستقبل القريب مع بداية إنتاج تلك الأنواع المتطورة من البلاستيك بخصائصه المتميزة أن يفتح مجالات جديدة لاستخدامات البلاستيك لم تكن مطروقة من قبل، كما قد نجد أنواع البلاستيك المناسبة لصناعة بعض الأشياء التي لم يكن يناسبها أنواع البلاستيك الحالية، مثل صناعة قلوب وصمامات صناعية. وعلى كل حال فنحن في انتظار ما ستجلبه لنا أو علينا الهندسة الوراثية.

[عمروعبده]

وقود المستقبل... في خلايا

مصطفى عثمان

بات واضحاً للجميع أن البحث عن بدائل للوقود الحفري أصبح أمرًا حتميًا وبالأخص بعد ارتفاع أسعار أشكال الوقود التقليدية ، وما تبعها من إضرابات لسائقي الشاحنات في أماكن متفرقة في أوروبا.

ولكن العلماء كانوا أبعد نظرا؛ فقد عكفوا على الدراسات؛ للبحث عن مصادر أخرى للطاقة ، واقتطعت حكومات الدول المتقدمة جانبًا من ميزانيتها لاستمرار وتطوير هذه الأبحاث، وكانت النتائج مرضية جدًّا، فقد تم تطوير استخدام الطاقة الشمسية؛ لتوليد الكهرباء، واستخدام طاقات المد والجذر وأمواج البحر كطاقات حركية يمكن تحويلها لطاقة كهربائية، والاستعاضة بالعديد من مصادر الطاقة البديلة عن الوقود الحفري.

قد يسأل البعض هنا: إذا كانت هناك صور أخرى لمصادر الطاقة فلماذا إذن الاعتماد على الوقود الحفري ما زال مستمراً حتى الآن؟

السبب في ذلك هو أن هذه التكنولوجيات الجديدة ما زالت عالية التكلفة، ولا تصلح لجميع التطبيقات كبديل عن الوقود الحفري، فكما نلاحظ أن أغلب هذه التكنولوجيات تصل في النهاية إلى الطاقة الكهربائية، وعلى الرغم من أن الكهرباء تستخدم اليوم على نطاق واسع فإنها لم تحتوِ حتى الآن على كل تطبيقات الوقود الحفري، وبالأخص الحيوي منها مثل إدارة السيارات والشاحنات بالكهرباء، وكذلك فإن معظم هذه المصادر الجديدة للطاقة تعتمد على ظروف مناخية وجغرافية معينة مثل سطوع الشمس لفترات طويلة بالنسبة للطاقة الشمسية والوجود بالقرب من البحر لطاقات المد والجذر وحركة الأمواج.

ووسط التحديات التي يتعرض لها العلماء للبحث عن وقود المستقبل الجديد سطعت في الآفاق مجدداً خلايا الوقود (fuel cell) كبديل شامل وعام بدلاً من الوقود الحفري ومع استمرار الأبحاث وتطويرها تظهر النتائج أنه سيصبح وقود المستقبل الجديد.

خلايا الوقود هي صورة من صور تحويل الطاقة الكيميائية المختزنة في المركبات الهيدروكربونية إلى طاقة كهربائية مباشرة.

والوقود المستخدم في هذه الخلايا هو إما الهيدروجين أو الغاز الطبيعي أو الميثانول بالاستعانة بالأكسجين أو الهواء الجوي.

وتعتبر تطبيقات الهيدروجين من أوسع التطبيقات، حيث يمكن الحصول عليه من التحليل الكهربي للماء (electrolysis of water) .

وفكرة عمل خلية الوقود تعتمد على وجود غشاء فاصل (membrane) من الحديد سطحه مغطى بمساعد حفزي (catalyst) من البلاتنيوم (platinum) وعند دخول الهيدروجين ((H2 يعمل البلاتنيوم على فصله إلى بروتون (protons) وإلكترون (electrons) ويسمح الغشاء الفاصل بمرور البروتونات، ولا يسمح بمرور الإلكترونات التي لا تجد وسيلة للعبور إلا من خلال سلك حول الغشاء الفاصل؛ ليتولد فيض من الإلكترونات في السلك، والحصول على تيار كهربي مستمر (DC) وفي الناحية المقابلة من الغشاء يتحد الإلكترون مع البروتون مرة أخرى وفي وجود هواء جوي يتكون ماء (H2O) وحرارة.

والجدير بالذكر هنا هو أننا نحصل على الكهرباء غالباً من الماء إما من مساقط المياه كما في السد العالي في مصر أو من المحطات البخارية، وكذلك نحصل على الهيدروجين من الماء والكهرباء معاً بالتحليل الكهربي للماء، ثم باستخدام خلايا الوقود نحصل من الهيدروجين على الكهرباء وماء مرة أخرى، وهي دائرة شبه مغلقة ومتجددة؛ لأن المصدر الرئيسي هو الماء ولا يمكن أن تفنى أو تنتهي مثل الوقود الحفري .

وكذلك تعتبر خلايا الوقود نوعًا من أنواع تخزين الطاقة (storage energy) حيث إنها تبدأ في استخدام الكهرباء في التحليل الكهربي وتنتهي بالحصول على الكهرباء عند الاستخدام.

وعند التجريب العملي لخلايا الوقود وجد أنه تتكون في النواتج بعض من مركبات أكاسيد النيتروجين (NOX) وأكاسيد الكبريت (SOX) وهي أكاسيد ضارة جدًّا، وللتغلب عليها يمكن تركيب ممصّات لهذه الأكاسيد مع الخلية.

أما أهم مميزات خلايا الوقود الهيدروجينية فهي:

1-لا يوجد تلوث أو استهلاك لمصادر الوقود: حيث إن الهيدروجين ينتج من الماء، وبالأكسدة يعود إلى ماء مره أخرى، ولا توجد أي عوادم جانبية ضارة على صحة الإنسان والبيئة.

2-آمنة للغاية: حيث إن تكنولوجيا الهيدروجين لا تحتوي على أية عناصر تسبب أية أخطار ممكنة.

3-كفاءة التشغيل عالية جدًّا: لأنها تحول الطاقة الكيميائية إلى طاقة كهربائية بشكل مباشر مما لا يسبب أي فقد في الطاقة في أي صورة من الصور.

4-هادئة في التشغيل: لا يمكن أن تسمع لخلية الوقود أي صوت أثناء عملها.

5-عمرها أطول وصيانتها أقل.

6-يمكن التحكم في حجمها حسب الطاقة الكهربائية التي تحتاجها للتشغيل.

وتنصب الأبحاث حالياً على إيجاد تطبيقات جديدة لخلايا الوقود؛ حتى تصبح بديلًا لكل صور الطاقة الأخرى، وتكون بحق وقود المستقبل.

[مسترسمير إبراهيم]

شكرا هذا الجهد العلمى
وأستأذنك أخى الفاضل فى نسخها بمنتدى محبى العلم والعلماء كما ظهر من العنوان وشكرا مرة ثانية

[عمروعبده]

النفايات الطبية في لبنان:
خطر.. بلا معالجة

احدث تقرير عن النفايات الطبية في لبنان صدر عن منظمة "غرين بيس" البيئية العالمية عبر مكتبها في بيروت بعنوان "الطبابة الخطرة في لبنان". وفيه حقائق عن خطر مخلفات معامل الادوية والمستشفيات والمختبرات وعيادات الاطباء والمستوصفات والمراكز الطبية وعيادات الاطباء البيطريين وعيادات اطباء الاسنان على البيئة وصحة الانسان ولا سيما خطر مادة الديوكسين التي تسبب السرطان لدى الانسان وتؤدي للاصابة بعاهات خلقية وتراجع في الخصوبة وضعف جهاز المناعة وخلل هرموني عام في الجسد.. ومادة الزئبق التي تسبب خللا في نمو دماغ الجنين وتسمما مباشرا للجهاز العصبي والكلى والكبد.

كما يتضمن التقرير حقائق وأرقاما عن كميات النفايات الطبية وطبيعتها وعن المستشفيات في لبنان استنادا لاحصائية وطنية اجريت عام 1997، لكن هذه الارقام هي تقديرية بمعظمها ذلك ان 18% من المستشفيات المحصاة قالت انها لا تعرف كمية النفايات التي تصدرها، في حين ان 75% ادعت انها لا تعرف شيئا عن نفاياتها.

ويركز التقرير الصادر عن "غرين بيس" على معارضة مبدأ حرق النفايات الطبية نظرا لما تحتويه من اشلاء بشرية ومواد كيميائية وأخرى نووية مشعة وبقايا تشريحية وأدوات جراحية كالحقن وغير ذلك. وتطرح "غرين بيس" حلا بديلا للحرق هو التعقيم البخاري Autoclave عبر استخدام البخار وحفظه، ما يؤدي الى *** الجراثيم بالكامل.

وإصدار هذا التقرير يأتي في توقيت حاسم، ذلك ان مجلس الانماء والاعمار تقدم من مجلس الوزراء بدراسة متعلقة بإدارة نفايات المستشفيات بعد ان وضعت وزارة الصحة ووزارة البيئة ملاحظاتها عليها. وهذه الدراسة يتكتم مجلس الانماء والاعمار على نشرها وهو استغرق سنوات لإعدادها.

ولا يخلو التقرير من توجيه اللوم الى سياسة البنك الدولي في دول العالم الثالث ومنه لبنان بطبيعة الحال لان البنك يشجع انتشار المحارق في وقت يتولى برنامج الأمم المتحدة البيئي رعاية المفاوضات المتعلقة باتفاقية دولية لوقف تدريجي لانتاج واستخدام الملوثات العضوية ذات الاثر الدائم Persistent Organic Pollutants – Pops ومن بين تلك المواد ذات الاولوية التي تذكرها هذه الاتفاقية الجديدة يبرز الديوكسين الذي ينتج عند حرق النفايات الطبية.

التقرير يلقي الضوء على مشكلة بيئية ـ صحية تساهم منظمة "غرين بيس" بمعالجتها، ونظرا لاهمية الموضوع تنشر "العهد" مقتطفات من هذا التقرير (الدراسة) مع الاشارة الى انه لم تصدر بعد دراسة مماثلة تتناول هذا الموضوع باستثناء دراسة صدرت باللغة الانكليزية للدكتورة ريتا كرم معوض سنة 1997 عنوانها National Survery for the elimination of the solides hospital waste in lebanon.

طبيعة المشكلة

ان معظم النفايات الصادرة عن أي مستشفى او مركز طبي ليست نفايات معدية ولا تشكل خطرا بالضرورة على الصحة العامة او البيئة. فالورق والبلاستيك وبقايا الطعام وغيرها من النفايات العادية الصادرة عن أي مستشفى مشابهة لتلك الصادرة عن الفنادق او المكاتب او المطاعم، في لبنان مثلا تتراوح نسبة النفايات الخطرة او "المعدية" بين 15 و20 في المئة من مجمل نفايات المستشفيات. هذه النسبة تختلف بين الدول الصناعية والنامية الا انه معروف ان الاغلبية العظمى من النفايات الناتجة من المستشفيات ليبست "معدية" وهي لا تتعدى العشرين في المئة عادة. بالتالي، وعلى الرغم من المزايا الخاصة التي تتمتع بها مرافق العناية الصحية حول العالم، من الممكن ادارة معظم النفايات الطبية باستخدام تقنيات التقليص والفرز وإعادة التدوير نفسها المعتمدة في المنازل والمكاتب.

نستطيع ان نصنف نفايات المستشفيات الى اربعة انواع:

ـ نفايات باثولوجية او معدية.

ـ نفايات خطرة.

ـ نفايات مشعة.

ـ نفايات عامة اخرى.

ان نفايات المستشفيات الملوثة بيولوجيا كالاعضاء المبتورة والبقايا التشريحية والادوات الجراحية الملوثة بحاجة لعناية خاصة لتفادي انتقال أي عدوى. هناك قلق متزايد من امكانية انتقال الامراض المعدية كالسيدا (نقص المناعة المكتسب) وفيروس Hepatitis - B

المستشفيات في لبنان

ان ارقام هذا القسم مبنية على احصائية وطنية اجريت عام 1997 عن الوضع الحالي للمستشفيات في لبنان. الا انه يجب الانتباه الى ان معظم النتائج هي تقديرية، ذلك ان 18% فقط من المستشفيات المحصاة ادعت انها تعرف كمية النفايات التي تصدرها، في حين ان 75% اعترفت بأنها لا تعرف شيئا.

في المعدل، ينتج كل سرير حوالى 5.4 كيلوغرامات من النفايات في اليوم، حوالى 1,05 كيلوغرام منها هي خليط من نفايات ملوثة وآلات حادة (أي 19.5% من اجمالي النفايات). وبالتالي يمكن الاستنتاج ان اجمالي نفايات المستشفيات المنتجة في لبنان هي 45846 كيلوغراما في اليوم، حوالى 9 آلاف منها تعتبر خطرة.

تدعي 73% من المستشفيات انها تفرز نفاياتها المعدية، ولكن الدراسة تظهر ان قواعد عمليات الفرز هذه هي في اكثر الاحيان غير واضحة وتؤدي الى خلل في عملية الفرز في نصف هذه الحالات. 19% من المستشفيات لا تفرز نفاياتها الملوثة، و8% من المستشفيات لم تعط أي جواب لأنها لا تعتبر المسألة مهمة بعد. تهتم 67% من هذه المستشفيات فقط بفصل الآلات الحادة عن بقية النفايات، و36% منها تفرز الادوية المنتهية الصلاحية من نفاياتها فقط.

في المحصلة فإن امكانيات التخلص من النفايات المتوافرة امام المستشفيات حاليا هي كالآتي: الحرق في الهواء الطلق، النفايات البلدية (والتي غالبا تطمر في مكبات عشوائية)، التخلص منها في الطبيعة، الحرق في محرقة المستشفى، او عبر الاتفاق مع شركة متخصصة في جمع النفايات، وفي هذه الحالة المصير النهائي لهذه النفايات يبقى غير معروف.

كل هذه الحلول غير مقبولة كليا. فالطمر بدون اللجوء لمعالجة اولية خطر جدا لأن احتمال تلوث التربة وتسرب السائل السام الصادر عن الطمر الى خزانات المياه الجوفية كبير. ليس في لبنان أي مؤسسات متخصصة معروف ان لديها تسهيلات او وسائل ملائمة للتخلص من نفايات المستشفيات.

تحرق حاليا حوالى 14% من النفايات الخطرة في محارق المستشفيات. 14 من المستشفيات المحصاة (19%) لديها محارق قديمة جدا، من هذه المستشفيات، مستشفى واحد يعرف كميات النفايات المعالجة بواسطة محرقته. ومن هذه المحارق الاربع عشرة يعود تاريخ صنع اثنتي عشرة منها الى ما قبل 15 سنة على الاقل. اثنان من المستشفيات فقط يعرفان ماركة المحرقة التي لديهما، وتدعي ستة انها تعرف حرارة الاحتراق (مع العلم بأن اجابة اثنين منها كانت عالية جدا لدرجة غير واقعية). تدعي خمسة مستشفيات انها تقوم بغسل الدخان الصادر عن محارقها، ويدعي مستشفيان آخران انهما ينظفان غبار محارقهما.

من الامثلة، مستشفى الجامعة الاميركية، وهو احد المستشفيات الكبرى الرائدة في بيروت، والذي يدير الآن محرقة قديمة جدا ملوثة، ويخطط لتركيب محرقة جديدة. يدعي المستشفى انه يلتزم المعايير البيئية، ولكنه حتى الآن لم يضع خطة واضحة لفرز نفاياته بطريقة سليمة، وما زال بعيدا جدا عن اعتماد سياسة لاستبدال المواد الخطرة بصورة مرحلية كبلاستيك PVC والزئبق.

ان غياب المعرفة الفاضح بخطر المحارق من قبل المعنيين معيب جدا. ولا بد من الاشارة الى ان أي محرقة "جديدة" لن تحل المشكلة لأنه حتى المحارق "المتطورة" جدا ستنبعث منها المواد السامة. وكلما كانت مداخن المحرقة نظيفة، وبالتالي الانبعاثات الصادرة عنها مراقبة، كان الرماد الصادر عن المحرقة ساما. هذا الرماد السام سينتهي في المطامر.

المخيف ان مصير احد عشر في المئة من نفايات المستشفيات الخطرة غير معروف. وبالتالي فإن اثرها على البيئة والصحة العامة غير محدد ايضا. ومن المقلق ايضا كملخص لهذه الدراسة ان ربع نفايات المستشفيات الخطرة (نفايات معدية، الات حادة وأدوية منتهية الصلاحية) تعالج بأسوأ طريقة ممكنة ألا وهي الحرق في الهواء الطلق.

تمويل البنك الدولي لمحارق النفايات الطبية في لبنان

على الرغم من جميع الاثباتات التي تربط حرق النفايات الطبية بالتلوث السام الحاد، وعلى الرغم من سهولة إيجاد المعلومات حول التقنيات البديلة لإيجاد النفايات الطبية يستمر البنك الدولي بصورة دورية بضم عمليات حرق النفايات الطبية في مشاريعه المتعلقة بالقطاع الصحي.

لا يمكن للبنك الدولي التذرع بالجهل في دفاعه المستديم لتسويق الحرق. فقد نشر مكتب البنك الدولي في جنوبي آسيا في كانون الثاني 1996 تقريرا بعنوان "بيئة الهند: تقييم المشاريع، البرامج والاولويات" اوصى فيه بتجنب حرق النفايات الطبية:

"ينبغي ربط سياسات الاجل الطويل والارشادات والتشريعات بالضرورات الفورية لفرز ومعالجة النفايات الطبية من المصدر. وينبغي ان يشتمل هذا الربط على تكنولوجيات ملائمة لتأمين الحماية المستدامة للبيئة والصحة العامة عوضا عن اعتماد محارق حديثة مستوردة كلفتها باهظة وصيانتها صعبة".

وصفت المحارق بأنها مطامر في السماء. فالرماد الناتج عن محارق النفايات الصلبة البديلة، والتي اعتبرت "نفايات خطرة" من قبل المحكمة العليا في الولايات المتحدة الاميركية، تلوث التربة والمياه الجوفية.

ان المحارق وهي معالجة لمشكلة من النهاية هي في جوهرها اشكالية فاستراتيجية المعالجة من المصدر تستغني عن المشاكل الموروثة التي لا تحصى باعتماد حلول نهاية الانبوب (مصافي المحارق)، وذلك عبر تقليص واعادة استعمال واعادة تدوير المواد المستعملة، وعبر تطبيق تقنيات اللاحرق والقضاء على الانبعاثات السامة والسماح بإعادة التدوير. وفي حالة استعمال المواد المتحللة طبيعيا نحصل على طمر سليم.

من المهم الاشارة الى حالة ايجابية وعملية حيث تم تطبيق تجربة ناجحة وذلك في جزيرة مايوريكا الاسبانية. فقد تم وضع خطة شاملة ترتكز على حملات توعية شعبية وحوافز مالية وتقنية وفرز تطوعي واتفاقيات لاعادة الاستعمال مع الصناعيين وتعزيز قانوني لمسؤولية المنتج، ما سمح باعتماد برنامج لادارة النفايات مبني على مثال يحتذى به لجزيرة خالية من الحرق كليا.

لا يشكل الحرق حلا لمشكلة النفايات لانه انتقال بسيط للملوثات من النفايات نفسها الى انبعاثات الدواخين والرماد. كما ان الحرق يلغي امكانية الاستفادة من قيمة المواد وذلك عبر اعادة تدويرها.

ان التقنيات البديلة التي عرضت في الدراسة، والتي تجدون في الملحق "ب" لائحة بأسماء شركات تسوقها هي بدائل سليمة بيئيا واقتصاديا تفوق المحارق. فالتعقيم البخاري موجود بأعداد كبيرة في العديد من المستشفيات ويسمح بمعالجة العديد من المعدات الملوثة لاعادة استعمالها.

ترحب "غرين بيس" بجهود مجلس الانماء والاعمار ووزارتي البيئة والصحة في سعيهم لايجاد حل شامل لادارة مشكلة نفايات المستشفيات، ولكنها تطالبهم واصحاب المستشفيات بأن يختاروا بدائل المحارق بدل الانجرار الاعمى وراء اخطاء الغرب التي يعيها هو الان.

[عمروعبده]

شكرا على الرد مستر سمير زويل وسوف أنسخها فى المكان الذى أشرت إليه فطلباتك أوامر أستاذنا الفاضل .