ضمان إمكانية تحمل كلفة توربينات الرياح وأجهزة الكومبيوتر والسيارات الكهربائية في المستقبل
تعتمد العديد من التقنيات مثل توربينات الرياح إلى السيارات الكهربائية على مواد هامة تسمى العناصر الترابية النادرة rare-earth elements، ورغم وفرة هذه العناصر إلا أن استحصالها يمكن أن يكون صعباً ومكلفاً. بعض العلماء يبحثون عن بديل لهذه العناصر حالياً، وقد ذُكر في مجلة الجمعية الكيميائية الأمريكية “كيمياء المواد” Chemistry of Materials طريقة جديدة لصنع جسيمات نانوية يمكن أن تحل محل بعض هذه العناصر وبالتالي تضمن استمرار تزويد الناس بالمنتجات التي يعتمدون عليها.
للعناصر الترابية النادرة خصائص فريدة من نوعها تجعلها مفيدة جداً. على سبيل المثال، تُصنع أقوى مغناطيسات العالم من النيوديميوم neodymium، وتستخدم في محركات أقراص الكومبيوتر والنوافذ الكهربائية وتوربينات الرياح. لكنّ الأتربة النادرة تشكل تحدياً في استخراجها من الأرض ومعالجتها، ويمكن للأسعار أن ترتفع في فترة قصيرة من الزمن. ونظراً للطلب المتزايد على الأتربة النادرة فقد عمل ألبيرتو لوبيز-أورتيغا Alberto López-Ortega وكلاوديو سانغريغوري Claudio Sangregorio وزملاؤهما على إيجاد بدائل لاستخدامها في المغناطيسات القوية، وذلك في المقالة بعنوان “Strongly Exchange Coupled Core|Shell Nanoparticles with High Magnetic Anisotropy: a Strategy Towards Rare Earth-Free Permanent Magnets ”
استخدم الباحثون مزيج معقد لأوليات حديد-كوبالت (مشتق من حمض الأوليك) في عملية اصطناع من خطوة واحدة لإنتاج غلاف مركز المغناطيس من الجسيمات النانوية. وأظهرت المواد الناتجة خواص مغناطيسية قوية وقدرات تخزين الطاقة. ويقول الباحثون أن المقاربة المستخدمة يمكن أن تشير إلى استراتيجية جديدة فعالة لاستبدال الأتربة النادرة في المغناطيسات الدائمة والحفاظ على التكاليف مستقرة.
المصادر:
Ensuring the future affordability of wind turbines, computers and electric cars (2016, June 01). Retrieved October 14, 2016, from American Chemical Society: https://www.acs.org/content/acs/en/pressroom/presspacs/2016/acs-presspac-june-1-2016/ensuring-the-future-affordability-of-wind-turbines-computers-and-electric-cars.html
Lottini, E. & et al. Strongly Exchange Coupled Core|Shell Nanoparticles with High Magnetic Anisotropy: A Strategy toward Rare-Earth-Free Permanent Magnets. Chem. Mater., 2016, 28 (12), pp 4214–4222. DOI: 10.1021/acs.chemmater.6b00623
