ديناميكية هيدروليكية صغير .. أو أي جهاز قادر على إنتاج نبضة تيار في حدود عشرات الآلاف أو ملايين الأمبيران .. وقد تم نشر العديد من الأشكال لمثل هذا النوع .. وكان أكثرها شيوعا هو ذلك النوع الحلزونى Helical، وفيه توجد حافظة متحركة Armature من النحاس مملوءة بمتفجر ذي طاقة عالية .عادة ما تحاط بملف كهربي نحاسي كبير المقطع (الجزء الساكن Stator).

ونظرا لتولد قوى مغناطيسية هائلة أثناء التشغيل يمكنها تفتيت الجهاز قبل اكتمال وظيفته .. فغالبا ما يتم عمل غلاف للجهاز من مادة غير مغناطيسية مثل الأسمنت أو الفيبرجلاس أو مواد الإيبوكس اللاصقة أو أية مادة أخرى لها خواص ميكانيكية وكهربية مناسبة ..

ويبدأ الجهاز عمله بإشعال المتفجرات عندما يصل تيار البدء إلى أعلى قيمة له والذي عادة ما يتم بواسطة مولد موجات مستوية . ومن ثم .. ينتشر التفجير عبر المتفجرات الموجودة في الحافظة التى تتحول إلى شكل مخروطي له زاوية قوس من 12 -14

وبينما تتمدد الحافظة إلى القطر الكامل للجزء الثابت .. فإنها تكون قد تسببت في دائرة قصر Short Circuit بين أطراف ملف هذا الجزء وفصلت تيار البدء عن مصدره.. وبذلك يكون قد تم حبس التيار داخل الجهاز

ويؤدى انتشار دائرة القصر من مؤخرة ملف الجزء الثابت حتى بدايته إلى ضغط المجال المغناطيسي المتولد من هذا الملف وخفض قيمة الحث الذاتي Self inductance لملف الجزء الثابت .

والنتيجة .. نبضة كهربية منحدرة Ramp Current Pulse تصل قيمتها القصوى قبل التدمير الكامل للجهاز.

ويتراوح زمن منحدر النبضة الكهربية .. بين بضعة عشرات إلى بضعة مئات من الميكروثانية .. في حين تتراوح قيمة التيار القصوى حول بضع عشرات من الميجا أمبير .. وقيمة الطاقة القصوى حول عشرات من الميجاجول .

أما عن معامل التكبير للتيار (النسبة بين التيار الناتج وتيار البدأ).. فإن قيمته تتغير طبقا للتصميم ..وقد وصلت أعلى قيمة لها إلى 60

وربما تكون هذه القيمة غير ممكنة عند استخدام القنبلة لتكون محمولة جوا بواسطة طائرات أو صواريخ حيث تكون الأولوية للحجم والوزن – وفيها يكون مصدر تيار البدء صغيرا قدر الإمكان . ويمكن التحكم في شكل النبضة الكهربية بواسطة دوائر تكيل النبضات أو المحولات أو مفاتيح التيار العالي المتفجرة.

2- مولدات المغنطة الديناميكية الهيدروليكية ذات الدفع من المتفجرات أو الوقود النفاث:

لا يزال تصميم مولدات المغنطة الديناميكية الهيدروليكية ذات الدفع من المتفجرات أو الوقود النفاث.

Explosive and Propellant Driven MHD Generators(MHD)

فى مرحلة بدائية للغاية .. ولم يتم تطويره بدرجة كافية كما حدث ذلك فى مولدات ضغط المجال (FCG) .. وذلك بسبب بعض النقاط الفنية مثل حجم ووزن مولدات المجال المغناطيسي اللازمة لتشغيل مولدات المغنطة الديناميكية الهيدروليكية “MHD”

وتنحصر الفكرة الأساسية في تصميم وعمل هذه المولدات .. في أنه عند تحرك موصل معدني في مجال مغناطيسي .. تتولد قوة دافعة كهربية وبالتالي تيار في اتجاه عمودي على اتجاه الحركة وعلى اتجاه المجال المغناطيسي – قانون ” فاراداى” – وفى هذا النوع .. سيكون الموصل المعدني هو البلازما – الحالة الرابعة للمادة – الناتجة عن اللهب المتأين للمتفجرات أو غاز الوقود النفاث .. والتي تنتشر عبر تيار المجال المغناطيسي الذى سيتم تجميعه بواسطة أقطاب كهربية تلامس نفاث البلازما Plasma jet

وقد جرى العرف في تقنية هذه المولدات على تحسين الخواص الكهربية للبلازما عن طريق نثر أو بذر بعض الإضافات أو العناصر إلى المتفجرات أو الوقود النفاث – عادة ما يكون عنصر “السيزيوم”- وتسمى هذه العملية ببذر السيزيوم Cesium Seeding

مصادر “الميكروويف” ذات القدرة العالية :

على الرغم من فاعلية تقنية المولدات الضاغطة للمجال في توليد نبضات كهربية عالية القدرة.. فإن هذا النوع من التقنيات – بطبيعة تكوينه- لا يستطيع أن ينتج هذه النبضات بترددات أكبر من “واحد” ميجا سيكل/ث وهذه الترددات المنخفضة – مهما كانت شدتها – لا تتيح مهاجمة الأهداف التى تتطلب ترددات أعلى من ذلك أو التأثير عليها بفاعلية .. وهى المشاكل التى تغلبت عليها تقنيات مصادر الميكروويف ذات القدرة العالية High Power Microwave (HPM) من خلال :

أ- مولد ذبذبات نسبى للموجات السنتيمترية Relativistic Klystron

ب- “الماجنترون” Magnetron وهو صمام مفرغ من الهواء يتم فيه التحكم في تدفق الإلكترونات عن طريق المجال المغناطيسي.

ج- جهاز توليد الموجات البطيئة Slow Wave Device

د- صمام ثلاثي الانعكاس Reflex Triodes

ه- مذبذب المهبط التخيلي Virtual Cathode Oscillator (Vircator).

[QUOTE] سيتم شرح بعض هذه التقنيات بالتفصيل في موضوع قادم بإذن الله [QUOTE/]

ومن وجهة نظر مصممي القنبلة أو الرأس الحربية .. فإن هذا النوع الأخير “Vircator” يعتبر أفضل هذه الأنواع .. وهو مع بساطة تصميمه الميكانيكي وصغر حجمه رغم ما يكتنف طبيعة عمله وتكوينه من تعقيد نسبى عن ا

لأنواع الأخرى .. فهو قادر على إنتاج نبضة واحدة عالية الشدة وحزمة عريضة من ترددات الميكروويف.

وتقوم الفكرة الأساسية لعمل هذا الجهاز “Vircator” على اكتساب شعاع إلكتروني ذي تيار عال لعجلة تسارعية في الحركة من خلال شبكة مصدر Mesh Anode أو (رقاقة معدنية) . وعند عبور عدد كبير من الإلكترونات لهذا المصعد .. تتكون خلفه فقاعة شحنات (الشحنات التى لم تتمكن من العبور خلال الشبكة المصعدية). وتحت ظروف خاصة تتذبذب فقاعة الشحنات بتردد متناه القصر “ميكروويف” فإذا ما تم وضع هذه الفقاعة من الشحنات فى فجوة رنين “Resonant Cavity” والتي تم توليفها بعناية – فإننا سنحصل على قيمة عالية للغاية من الطاقة وعندئذ .. فإن التقنيات التقليدية لهندسة “الميكروويف” سوف تتيح لنا استخراج طاقة “الميكروويف” من هذه القيمة من خلال فجوة الرنين.. ونظرا لأن تردد الذبذبة يعتمد كليا على مدلولات وقيم الشعاع الإلكترونى .. فإنه يمكن يمكن توليف هذا الجهاز “Vircator” على تردد بحيث يساعد فجوة الرنين فى تقوية الشكل المناسب للموجة . ويمكن لهذا الجهاز إنتاج قدرة تتراوح بين 170 ك وات حتى 40 جيجا وات على ترددات تغطى معظم حزمة الترددات السنتيمترية والديسيمترية.

وهناك نوعان من هذه الأجهزة :

– النوع المحوري Axial Varicator

ويعمل عن طريق موجات مغناطيسية مستعرضة .. ويعتبر الأبسط من حيث التصميم وله أفضل خرج .. ويبنى في موجه موجات اسطواني Cylendrical Wave Guide .. ويتم استخراج الطاقة الناتجة منه من خلال مرحلة انتقالية لموجه الموجات إلى هيكل بوقى مخروطي يعمل كهوائي.

– النوع المستعرض Transverse Varicator

ويعمل هذا النوع عن طريق حقن تيار المهبط من أحد جوانب فجوة الرنين.. ويقوم بعمل التذبذات عن طريق موجات كهربية مستعرضة (TE).

التأثير المدمر للرؤوس الحربية الكهرومغناطيسية:

على الرغم من سهولة حسابات شدة المجال الكهرومغناطيسي الناتج عن قنبلة معينة على قطر محدد من الأهداف العسكرية .. فإن تحديد احتمالات التأثير المدمر لنوع معين من الأهداف يعتبر من الأمور الصعبة .. لأسباب عديدة .. منها :

– الاختلاف الكبير لمدى مقاومة الأهداف للتدمير من قبل الموجات الكهرومغناطيسية .. حيث أن بعض المعدات – لاسيما العسكرية منها – تكون معزولة كهرومغناطيسيا.

– تعتبر كفاءة التوصيل Coupling Efficiency من أهم عوامل تحديد التأثير المدمر للقنبلة الكهرومغناطيسية .. وتعتبر مقياسا لكمية الطاقة التى تنتقل من المجال الكهرومغناطيسي الذى يتم نقلها للجهاز.

أشكال الوصلات Coupling Modes :

عند تقدير حجم القدرة الكهربية التى تصل إلى الأهداف عند إطلاق القنبلة الكهرومغناطيسية .. يمكن تمييز شكلين فقط من أشكال الوصلات .. وهما :

– وصلة الباب الأمامي:

وتحدث عندما تصل القدر

وتحدث عندما تصل القدرة الكهربية التى تطلقها القنبلة الكهرومغناطيسية إلى هوائي الرادار أو هوائي أجهزة الاتصالات اللاسلكية .وحيث أن هوائي أي جهاز لاسلكي يكون مزودا بدوائر كهربية تمكنه من استقبال أو إرسال أي قدرة كهربية .. فهو بالتالي يمثل مسارا ذا كفاءة عالية لسريان الطاقة أو القدرة الكهربية الناتجة عن أي سلاح كهرومغناطيسي وبالتالي يتسبب في تدمير الجهاز .

– وصلة الباب الخلفى:

وتحدث هذه الوصلة نتيجة للمجال المغناطيسي الهائل الناتج عن السلاح الكهرومغناطيسي خلال زمن قصير للغاية .. الذى يتسبب في إنتاج تيار عابر أو مؤقت Transient Current عادة ما يسمى Spike (أي شرارة أو ننوء) عندما تنتجه أسلحة الترددات القصيرة .. أو يتسبب فى توليد موجات كهربية ثابتة Electrical Standing Waves عندما تنتجه أسلحة ميكروويف ذات قدرة عالية.

ويحدث ذلك التأثير على الكابلات أو الأسلاك أو الوصلات الكهربية التى تصل أجزاء الجهاز يبعضها البعض أو الأسلاك التى تصل الجهاز بالمصدر الكهربي أو بشبكة الهواتف.

ويمكن لهذه التيارات المؤقتة أو العابرة أن تحطم مصدر القوى الكهربية أو الأسطح البينية لشبكات الاتصالات ..

وبذلك يمكن الدخول لقلب الجهاز وتدمير مكوناته الإلكترونية.

ومما يميز الأسلحة الكهرومغناطيسية ذات الترددات المنخفضة .. أنها تقترن جيدا مع البنية الأساسية لشبكة الأسلاك النمطية مثل معظم خطوط الهاتف والقوى الكهربية لتغذية الشوارع والمباني.



تعظيم القدرة التدميرية لـ القنبلة الكهرومغناطيسية
ويتم ذلك من خلال :

1- تعظيم وزيادة فترة القدرة القصوى للإشعاع الكهرومغناطيسي للقنبلة .. وذلك باستخدام أقوى المولدات الضاغطة للمجال أو أقوى مذبذب للمهبط التخيلي .

2- تعظيم كفاءة اتصال القنبلة بالهدف. ونظرا لتنوع طبيعة الأهداف وتعقيداتها التقنية .. يجب دراسة كل حالة على حدة طبقا لحزم الترددات الناتجة عن كل سلاح. ولتعظيم كفاءة اتصال القنبلة بالهدف وخاصة في حالة القنابل ذات التردد المنخفض التى يتم فيها استخدام مولدات ضغط المجال .. فإنه يجب استخدام هوائى كبير للغاية. وعلى الرغم من أن هذه القنابل يكون لها إشعاع كهرومغناطيسي على مدى واسع من الترددات .. فإن معظم الطاقة المنتجة تقع في حيز الترددات الأقل من (واحد) ميجا هرتز وبالتالي فإن الهوائيات المدمجة Compact Antennas لا تكون من الخيارات المطروحة. وربما كان استخدام خمسة عنار من الهوائيات .. أحد الخيارات المطروحة إذا أطلقت القنبلة من الارتفاع المخطط له.. ويتم ذلك .. بإطلاق كرة ملفوف عليها كابل بحيث ينحل الكابل عدة مئات من الأمتار فى حين تكون أربعة هوائيات إشعاعية في مستوى أرضى تخيلي حول القنبلة بينما يستخدم هوائي محوري Axial لبث الإشعاع من المولد الضاغط للمجال.

ويلاحظ أن اختيار أطوال عناصر الهوائيات يجب أن يكون متوافقا مع توزيع الترددات حتى يمكن إنتاج أكبر شدة لازمة للمجال.. وربما تطلب ذلك استخدام محول نبضات Pulse Transformer للتوفيق بين خرج المولد الضاغط للمجال – عادة ما يكون ذا معاوقة منخفضة – وبين المعاوقة الكهربية العالية للهوائي..

والتأكد من أن نبضة التيار لن تتبدد قبل التوقيت المخطط لها…

وعلى أي حال .. فهناك بدائل أخرى متاحة .. أحدها هو توجيه القنبلة إلى مكان قريب جدا من الهدف والاعتماد على المجال قصير المدى الذى تنتجه ملفات المولد الضاغط للمجال والتي تعتبر عمليا “هوائي عروى” Loop Antenna ذا قطر صغير للغاية بالمقارنة بطول الموجة.



إسقاط القنبلة الكهرومغناطيسية
يمكن إسقاط القنبلة الكهرومغناطيسية من الصواريخ الطوافة Cruise Missile أو الطائرات بنفس التقنية المستخدمة في إسقاط القنابل التقليدية .. مثل تقنية الانزلاق الشراعي Gliding .. وتقنية GPS للتوجيه الملاحي بالأقمار الصناعية والتي عززت من كفاءتها الأنظمة التفاضلية الحديثة بعد أن كانت تفتقر إلى الدقة الفائقة Pin Point التى يعمل بها أى نظام أخر بالليزر أو الذاكرة التليفزيونية .

ويمكن للقنبلة الكهرومغناطيسية أن تحتل نفس الحجم والمساحة المخصصة للمتفجرات فى الرأس الحربية.. ولو أن الصواريخ الطوافة سوف تحد من وزن القنبلة بما لا يتجاوز 340 كجم بنفس معدات التفجير الموجودة بالصاروخ.



الحماية والوقاية من القنبلة الكهرومغناطيسية
يتمثل الأسلوب الرئيسي في الحماية من أخطار القنبلة الكهرومغناطيسية في منع إسقاطها عن طريق تدمير منصة الإطلاق أو مركبة الإسقاط كما هو الحال في القنبلة الذرية .. وفى كل الأحوال ..

فإن أفضل الأساليب لتعظيم الحماية الكهرومغناطيسية هو وضع الأجهزة اللاسلكية والكهربية فيما يسمى بقفص فاراداى . وهو ببساطة تبطين جدران وأسقف المباني التى توجد بداخلها هذه الأجهزة بألواح من مواد موصلة كهربيا مثل النحاس أو الألمونيوم أو الرصاص من شأنها حجب الموجات الكهرومغناطيسية وربما منعها جزئيا من الوصول إلى الأجهزة المعنية.

ولتحقيق الحماية الكاملة .. يجب أن تكون كابلات دخول وخروج الإشارات مصنوعة من الألياف الضوئية التى لا تتأثر بالمجالات الكهرومغناطيسية. أما كابلات القوى الكهربية فيجب وضع دائرة كهربية لحمايتها كما أن استخدام أسلوب التكرار والإعادة Redundancy من خلال عدة وسائل اتصال يصبح ضروريا لضمان وصول المعلومة حتى في حالة إصابة إحدى الوسائل بعطل أو تشويه من التأثير الكهرومغناطيسية.

كيميـــاء العســـل :
قد وقف علم الكيمياء حائرا أمام العسل وفوائده التي لا تــنحصر , وفي رحلة البحث عن إجابات وأسباب علميه بحته وحتى الوقت الحالي نجد أن الكيمياء تعجز عن وضع إجابات حاسمه في العسل .

فلو تتبعنا مراحل تكون العسل من رحيق الزهرة إلى صورته النهائية نجد أن النحل الذي يجمع الرحيق من الأزهار يبدأ في تعليق نقط الرحيق في السقف العلوي للفراغ الموجود داخل قرص العسل وهذه العملية مثيرة للاهتمام وعلى درجة فائقة من الأهمية , حيث أن النقطة المعلقة من الرحيق لها معدل تبخر سريع وبذلك يتبخر الماء بسرعة من الرحيق .
والرحيق يحتوي على 40 % - 80 % من الماء , ولتحضير العسل يجب على النحل إزالة 3/4هذه الكمية من الماء .
مكونات العسل:
يتكون عسل النحل أساسا من السكر والماء والفيتامينات والأملاح المعدنية وبعض المواد البروتينيه والخمائر والأنزيمات .

كيميـــاء العســـل :
قد وقف علم الكيمياء حائرا أمام العسل وفوائده التي لا تــنحصر , وفي رحلة البحث عن إجابات وأسباب علميه بحته وحتى الوقت الحالي نجد أن الكيمياء تعجز عن وضع إجابات حاسمه في العسل .

فلو تتبعنا مراحل تكون العسل من رحيق الزهرة إلى صورته النهائية نجد أن النحل الذي يجمع الرحيق من الأزهار يبدأ في تعليق نقط الرحيق في السقف العلوي للفراغ الموجود داخل قرص العسل وهذه العملية مثيرة للاهتمام وعلى درجة فائقة من الأهمية , حيث أن النقطة المعلقة من الرحيق لها معدل تبخر سريع وبذلك يتبخر الماء بسرعة من الرحيق .
والرحيق يحتوي على 40 % - 80 % من الماء , ولتحضير العسل يجب على النحل إزالة 3/4هذه الكمية من الماء .
مكونات العسل:
يتكون عسل النحل أساسا من السكر والماء والفيتامينات والأملاح المعدنية وبعض المواد البروتينيه والخمائر والأنزيمات .

مشتقة من النفط. ويسْتعمل في هذه البويات زيت بذرة الكتان أو أي نوع آخر من الزيت باعتباره مادة راتينجية. تجف هذه البويات ذات الأساس الزيتي بعملية الأكسدة، حيث ترتبط المادة الراتينجية بالأكسجين الموجود في الهواء لتكوِّن طبقة صلبة وذلك بعد تمام تبخر أغلب المذيب. وتحتوي أغلب بويات الاستعمال المنزلي ذات الأساس الزيتي على مركَّبات خاصة تسرع عملية جفاف الزيت.
وهناك أنواع خاصة من البويات تستعمل لطلاء الأسطح المسامية، مثل أسطح الخشب المكشوف والجص وتُسمىَّ بويات الطلاء المبدئي أو مانعات التسرب أو البطانة. ويكوِّن الطلاء المبدئي الطبقة الأولى، ويكون هذا الطلاء الأساس لطبقات أخرى من الطلاء تُطلَى تبَاعاً. وتُصنع بويات الطلاء المبدئي بحيث يمكن استعمال الزيت أو الماء مذيبًا.
تُقيِّد العديد من الدول أوتُحَرّم استعمال البويات المحتوية على صبغات الرصاص في بويات الاستعمال المنزلي، وتشترط وجود تحذير للخطورة على الصحة، إذا احتوت البوية على كمية من الرصاص أعلى من الحد المسموح به. اتخذت الحكومات هذا القرار بعد ملاحظة أن بعض الأطفال ظهرت عليهم أعراض التسمم بالرصاص نتيجة لابتلاعهم قشور البوية الجافة والتي تحتوي على نسبة عالية من الرصاص.


السيارات الجديدة تطلى بطبقة من الطلاء مانع الصدأ. وذلك بغمر هيكلها الخارجي في خزان يحتوي على طلاء مبدئي لمدة ثلاث دقائق يُعاد بعد ذلك معاملتها حرارياً من بوية صناعية فوق الطلاء المبدئي.


بويات الاستعمال الصناعي. تُستعمل لطلاء المنتجات الاستهلاكية مثل السيارات والأثاثات والأجهزة المنزلية. وتشمل أيضاً أنواع البويات التي تحمي الآلات والمعدّات الصناعية الأخرى من تأثير الكيميائيات، والصدأ، ودرجات الحرارة المرتفعة. كما تتوافر بعض أنواع بويات الاستعمال الصناعي مثل الصّبغات والبويات المبدئية لبعض الاستعمالات المنزلية.
ويقوم أغلب منتجي السيارات بطلاء سياراتهم ببويات تحتوي على راتينجات إكريليكية، تُجفَّف بمعالجتها حرارياً، كما تحتوي العديد من معدّات المطابخ وآلات غسل الملابس على طبقة نهائية من البوية المعالجة حرارياً. وينتج عن مثل هذه المعاملات طبقة من البوية في غاية الصّلابة، مقاومة للكيميائيات، لايذهب لونها بسهولة.
ويستعمل منتجو الأثاثات الخشبية صبغات الأخشاب لطلاء منتجاتهم، وتتميز هذه الصبغات بأنها عالية الشفافية، وتذوب في مذيبات تمكّن الصبغة من أن تتخلّل الألياف الخشبية أكثر من قابليتها للالتصاق بالسطح. وتُغَمِّق هذه الصبغات لون الخشب إلا أنها شفافة وتسمح للمظهر الطبيعي للألياف الخشبية من الظهور خلالها.
يطلي منتجو الأثاثات الخشبية، الأثاث بعد صَبْغِه بطبقة نهائية، حامية، لامعة، مُصَنَّعة من مواد سليلوزية أو بويات مُصنَّعة من اللاك المصفى (الشيلاك). مثل هذه البويات تجف بتبخر المذيب، أي أن هذه المواد الراتينجية تتصلّب بتبخر المذيب مُكوِّنة طبقة صلبة من الطلاء. تجفّ هذه البويات بسرعة معطيةً سطحاً لامعاً، ومن الممكن إعادة إذابتها بعد جفافها باستعمال المذيبات الأصلية نفسها التي استعملت حاملاً للطلاء. تطلى بعض المنتجات الخشبية بدهانات نهائية تُعْطي صفات النعومة والشفافية واللمعان (ورنيش). وهذه البويات ذات أساس زيتي وتجف خلال عملية الأكسدة.
ويصدأ الحديد والفولاذ إذا تعرّضا إلى الرّطوبة والأكسجين. ولهذا السبب، تُطلى العديد من المنتجات المصنّعة من الحديد أو الفولاذ بطلاء مبدئي مانع للصّدأ تتبعه طبقات من الطلاء النهائي. وتحتوي الطلاءات المبدئية للفلزات على نسبة عالية من صبغات مقاومة للصّدأ. وتتكون بعض هذه البويات من مواد تخترق الصّدأ وتطرد الأكسجين والرطوبة. وتغطي طبقات الطلاء النهائية الطلاء المبدئي وتُحكِم عزله عن العوامل الخارجية. وعموماً، يحمي الطلاء المبدئي الفلز ويحافظ الطلاء النّهائي على الطلاء المبدئي. وتُغطّى بعض المنتجات المعدنية ببويات أو دهان لامع يسمى الطلي بالمينا (طلاء زجاجي)، وتحتوي هذه على راتينجات الكِيدِيَّة التي تجفّ عن طريق الأكسدة.
وتستخدم معظم البويات التي تدوم طويلاً، عادة في طلاء الآلات والمعدّات الصّناعية. هذه البويات تتكون أساساً من راتينجات الأيبوكسي، وراتينجات البولي يوريثان، وتجف هذه البويات نتيجةً لتفاعل كيميائي. وتستعمل للحماية من التآكل، والماء، والمذيبات، والمواد الكيميائية القوية. فمثلاً تستعمل الصناعة الكيميائية عدداً من هذه البويات لوقاية جدران الأنابيب والخزانات التي تُستعمل لتخزين أو نقل المواد الكيميائية المدمِّرة. وأُنتِجَت أيضًا بويات خاصّة مقاومَة للحرارة لدهان الطائرات فائقة السرعة، ومَرْكبَات الفضاء. تتحمل المعدات المستعملة في بعض هذه البويات المصنّعة خصيصا درجة حرارة تبلغ 650°م.


كيف تصنع البوية


كيف تصنع البوية تصنع البوية بخلط مسحوق الصبغة الملونة بسائل (وسيلة حمل) يحتوي على واحد أو أكثر من المواد الراتينجية ومذيب. وتخلط كل من الصبغة وسائل الحمل ليكونا عجينة ناعمة وذلك نتيجة

عملية التقليب المستمر الذي تحدثه كرات من الفولاذ موجودة في مطحن أسطواني. وتضخ العجينة من المطحن أثناء الغربلة وتصفى. ويدرج اللون في خزان الانتظار بإضافة عجينة صبغة اللون المطلوب ثم تخفف بالمذيب. وترشح البوية بعد الاختبارات النهائية وتصب في العبوات تمهيدا لشحنها.


تُنتج جميع أنواع البويات تبعاً لعمليات صناعية متماثلة. وتتكون الخطوات الأساسية لهذه العمليات من : 1-الطحن. 2- الغربلة. 3- تدريج الألوان. 4-التخفيف والترفيع.


الطحن. تختلف الكمية المعّدة في عملية واحدة من البويات في الحجم، وكثير منها يصل إلى 5,700لتر. ولإنتاج الكمية المعدة يقوم الصنّاع أولاً بتعبئة الكمية اللازمة من الصبغة، والمادة الراتينجية، والسوائل المختلفة اللازمة في مطاحن أسطوانية. والمطحن الأسطواني أسطوانة ضخمة مجوَّفة مصنوعة من الفولاذ يمكن إدارتها حول نفسها. تملأ المطاحن المُستعملة لطحن الطلاءات المبدئية أو الصبغات الداكنة، جزئيا بكرات من الفولاذ قطر الواحدة منها 6,1سم. وتحتوي المطاحن المستعملة لإنتاج الألوان الفاتحة على كرات فخارية قطرها حوالي 5,3سم، وتسمى هذه الكرات الوسط الطاحن. فعند إدارة الطاحونة ترتطم الكرات المكوِّنة للوسط الطاحن بعضها ببعض بعنف مما يؤدي إلي طحن وعجن الصبغة الموجودة بين هذه الكرات. وتدور أغلب المطاحن الأسطوانية حوالي 16 دوره في الدقيقة. وتبعاً لنوع الطاحونة المستعملة ـ تستغرق عملية الطحن والعجن حوالي 24 ساعة، حتى يتم طحن الصبغة إلى عجينة على المستوى المطلوب.
تقدّمت صناعة البوية نتيجة لتصنيع مطاحن للصّبغات ذات سرعات عالية، يتم فيها قذف كرات أو شظايا زجاجية دقيقة بسرعة فائقة داخل الصبغة. وتستطيع مثل هذه المطاحن ضمان استمرارية إنتاج صبغات مطحونة على درجة عالية من النعومة، كما تستطيع الإنتاج على دفعات.


عملية ملء العبوات بالبوية تتم آليًا. تستطيع هذه الآلة ملء وتغطية 90 عبوة سعة كل عبوة 3,8 لترًا في الدقيقة. وبعد تثبيت المقابض تصبح العبوات جاهرة للشحن.


الغربلة. بعد تمام طحن الصبغة، تُضاف كمية أخرى من المادة الراتينجية إلى العجينة الموجودة في الطاحونة، كما تضاف كمية قليلة من المذيب. ويُنعَّم المعجون الناتج حينئذ وذلك بضخه إلى خارج الطاحونة خلال مصفاة ومن ثمّ إلى خزّان الانتظار.


تدريج الألوان. وتُسمَّى أيضًا عملية ضبط اللون. ومن المحتمل أن تكون هذه العملية أكثر الخطوات حَرَجاً في إنتاج البوية. يقارن الصَّانع في هذه العملية، عينات من المزيج الموجود في الخزان النّهائي بألوان قياسية مُحْتَفَظ بها. وقد تضاف حينئذ كميات قليلة بما يسمى معجون تدريج اللون، وذلك لضبط لون الخلطة على اللّون القياسي. وتتكون معاجين تدريج الألوان من توليفات عالية التركيز لمسحوق الصبغات وسوائل الحمل. وفي كثي

ابتكار محرك كهربائي بلا معادن
ابتكر باحثون من معهد العلوم والتكنولوجيا في كوريا الجنوبية ملفّات محرك مصنوعة بالكامل من أنابيب نانوية كربونية، بدون استخدام المعادن التقليدية مثل النحاس.

وتشير مجلة Advanced Composites and Hybrid Materials إلى أن هذا الابتكار هو خطوة كبيرة في مجال المحركات الكهربائية.

ويعتبر تخفيف وزن المحرك من المهام الرئيسية في تطوير أنظمة النقل الحديثة، لأنه يقلل بشكل مباشر من استهلاك الطاقة ويزيد من مسافة الحركة. وكانت المشكلة الرئيسية حتى الآن هي أن ملفات المحرك مصنوعة من النحاس مكلفة، بالإضافة إلى محدودية موارده.

أما أنابيب الكربون النانوية هي هياكل أنبوبية أحادية البعد من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية. وهي أخف وزنا بكثير من المعادن، وتتميز بموصلية كهربائية وحرارية عالية وكذلك قوة وصلابة عالية. وقد أعاق استخدامها في الصناعة جزيئات المعادن المتبقية - وهي محفزات تستخدم في تركيبها لأن هذه الجزيئات تضعف الخواص الكهربائية للأنابيب النانوية، ما يقلل من كفاءة المحركات.

وقد ابتكر فريق من الباحثين تقنية فريدة لتنظيف الأنابيب النانوية باستخدام مبادئ التنظيم الذاتي للبلورات السائلة - وهي حالة وسيطة للمادة بين السائل والصلب.

تسمح هذه الطريقة بإزالة الشوائب المعدنية بفعالية دون الإضرار بالبنية النانوية، ما يزيد بشكل كبير من موصلية المادة.

وأُكدت الاختبارات أن المحرك المصنوع من الأنابيب النانوية النقية يغير سرعته بثبات تبعا للجهد المعطى، ويعمل دون استخدام المعادن.

ويقول الدكتور داي يون كيم، رئيس الفريق: "لقد تمكنا من كشف كامل الخواص الكهربائية لملفات الأنابيب النانوية الكربونية وتشغيل المحرك دون مكونات معدنية تقليدية، وهذا إنجاز جوهري".

ووفقا للمبتكرين، سيكون هذا الاكتشاف خطوة مهمة نحو إنشاء محركات كهربائية خفيفة الوزن ومستقرة وعالية الكفاءة، التي ستكون بمثابة الأساس للجيل القادم من وسائل النقل والتقنيات الصديقة للبيئة.

المصدر: gazeta.ru

الحارث بن حبيب الباهلي شاعر جاهلي، فقد أولاده الثمانية ثم رأى رجلا يبكي على شاة له أكلها الذئب، فأعطاه ناقة، وقال له: دع البكاء لأهله.

👨🏿‍⚕| تأثير السهرعلى الهرمونات.
ـ~~~

⁉-هل للسهر تأثير على الهرمونات

💢⇐يوجد 3 أنواع من الهرمونات تتأثر بالنوم المتأخر

▩⇐ وكذلك إذا كنت نائماً والضوء موقد وهم :

1⃣》 هرمون النمو والذي يفرز من الغدة النخامية .

2⃣》 هرمون الكورتوزول والذي يفرز من الغدة الكظرية .

3⃣》 هرمون الميلاتونين والذي يفرز من الغدة الصنوبرية

❇⇐ هرمون النمو :

▩↜يكون إفرازه في #الليل أكثر منه في #النهار وإفرازه خلال الليل في ساعات النوم تكون أكثر من ساعات اليقظة.

🔶⇇من أجل ذلك إذا نام الشخص متأخراً أو نام في أوقات توجد فيها الشمس أو النور؛

🔷⇇مثلا اذا نام بعد صلاة الفجر فيكون معظم نومه خلال فترة النهار ووجود الضوء يؤثر على توازن إفراز هرمون النمو وقلة إفرازه.

💠⇐فإذا قل نسبة إفراز هرمون النمو يتأثر النمو العقلي والجسدي وكذلك تتأثر الذاكرة
والنشاط الذهني والحيوية.



💢⇇هرمون الكورتوزول :

🌀⇇يفرز من الغدة الكظرية قبيل صلاة الفجر اي في الساعة الثالثة أو الرابعة فجراً ويزداد إفرازه الساعة الثامنة أو التاسعة صباحاً عندما يكون في قمة الإفراز وبعد ذلك يستمر إفراز الهرمون إلى صلاة العشاء.

🔷⇇وبعد صلاة العشاء تكون نسبة هرمون الكورتوزول ضعيفة في الجسم.

🔶⇇لذلك الإنسان الذي يستيقظ مبكراً يكون في قمة أدائه العقلي والجسدي في الصباح الباكر وخصوصاً بعد صلاة الفجر


✅⇇من أهم فوائد الاستيقاظ مبكرا

💠⇇أن يكون نسبة
هذا الهرمون في الجسم عالي جداً ،
▩⇇وبالتالي هذا
الهرمون والذي يسمى
💢⇇بهرمون الحياة لأنه
المسؤول عن النشاط والحيوية

🔶⇇والإنسان الذي يستيقظ مبكراً يشعر في الصباح بالقوة والإنجاز والإبداع وبعد صلاة العشاء يشعر بالخمول والخلود إلى النوم لأن إفراز هذا الهرمون يكون ضعيفاً وهذا هو المفترض فسيولوجياً في كل إنسان.


🚫 ⇇عندما يعكس الإنسان الفسيولوجية التي صنعها
الله في جسمه ينام متاخراً أي يجعل الليل نهاراً
والنهار ليلاً يكون هنالك إختلال كبير في إفراز
هرمون الكورتوزول

▩⇐ وبالتالي يكون إفرازه في النهار
ضعيفاً وفي الليل عالياً عكس الفسيولوجية
الربانية.


🔷⇇وينتج عن ذلك بان يكون الشخص حتى إذا نام فترة 10 ساعات في النهار عندما يستيقظ مازال يشعر بأنه خامل وأنه مرهق وأداؤه يكون ضعيفاً

❓لماذا؟

🌀⇇لأن الفترة الجوهرية لإفراز هذا الهرمون فقدها هذا الشخص لأنه كان نائماً وبالتالي يؤثر على نشاط وحيوية الجسم وكذلك بعض الدراسات أثبتت عندما يفرز في الليل أكثر منه في النهار وهو عكس الطبيعي
قد يؤدي إلى:

🔸️⇇زيادة في ضربات القلب

🔸️⇇والضغط وبالتالي ليس فقط عندما نعكس فترة النوم أو نتأخر في النوم أن يؤثر على النشاط والحيوية والأداء كذلك لربما قد
▩⇇ يتسبب في #ارتفاع ضغط الدم مما يكون له أثر سلبياً على صحة الإنسان سواء كان طفلاً أم كبيراً

💢⇇هرمون_الميلاتونين :

🔷⇇هذا الهرمون يفرز من الغدة الصنوبرية وهذا الهرمون يفرز في الليل فالله عز وجل أوجد هذا الهرمون لإفرازه في الليل فقط وليس في النهار .


⁉لماذا يفرز في الليل ؟

🌀⇇من أجل أن نسعد بنوم هادئ وجميل،
▩⇇ وبالتالي إذا كنا في الليل مستيقظين أو تأخرنا في النوم فلن يفرز في النهار ولن يفرز في أوقات متاخرة في الليل مثل قبل الفجر وبالتالي ينتج عن ذلك عدم الاستمتاع بالنوم.

🔶⇇وهذا مانشعر به أو نلاحظه جميعاً عندما ننام متأخرين أو ننام بعد الفجر بالرغم أننا ننام فترة 6 أو 7 أو 8 ساعات نجد عندما نستيقظ أننا لم
▩⇐نتمتع بالنوم أو النوم كان مشوشا.

صناعة البطاريات الجافة

msna1
4 سنوات ago
https://i2.wp.com/www.schoolarabia.net/images/modules/physics/level3/electricity/lesson_2/FG21_14_01UN.jpg



البطاريات الجافة الأولية هي أكثر أنواع الخلايا الجافة الأولية شيوعًا. تختلف هذه الأنواع من البطاريات في عديد من النواحي، ولكنّها تشترك جميعًا في مكوِّنات أساسية معيّنة. ويوجد في كلّ بطارية جافة أولية مكونان يسميان القطبين، ويتكون كل قطب من نوع مختلف من المواد الكيميائية الفعالة.

يتسبب الإلكتروليت الموجود بين الأقطاب في شحن أحدها وهو القطب السالب (المهبط) بشحنة سالبة، والآخر ويسمى القطب الموجب (المصعد أو الكاثود) بشحنة موجبة. ويساعد الإلكتروليت في استمرار تعزيز التفاعلات الكيميائية التي تحدث عند القطبين.

وهناك ثلاثة أنواع رئيسية من البطاريات الأولية الجافة، هي: 1ـ خلايا الكربون ـ الخارصين. 2ـ الخلايا القاعدية. 3ـ خلايا الزئبق.

خلية جافة تتكون من عبوة من الزنك مملوءة بالمواد التي تولد تيارًا كهربائيًا نتيجة لتفاعل كيميائي بينها. يكون جدار العبوة نفسه القطب السالب للخلية. يعمل عمود الكربون عند المركز كقطب موجب.
خلايا الكربون ـ الخارصين. متعددة الاستعمالات، حيث تستعمل في كشَّافات الضوء اليدوية، ووحدات توليد الومضات الكهربائية لأجهزة وآلات التصوير، وفي لعب الأطفال. وتسمى هذه الخلايا أيضًا عمود لكلانشيه الجاف، وهي مُصممة داخل عبوة من الخارصين. وتستخدم العلبة كإناء لمحتويات الخلية، وفي الوقت نفسه تقوم بعمل القطب السالب. يعمل عمود الكربون الموجود في مركز الخلية، كمجمع تيار للقطب الموجب. إلا أن المادة الفعلية المكوّنة للقطب الموجب هي خليط من ثاني أكسيد المنجنيز ومسحوق الكربون، وهذا الخليط مضغوط حول العمود. ويوجد الإلكتروليت في هذه الخلايا في صورة معجون يتكوّن من كلوريد الأمونيوم وكلوريد الخارصين والماء.

يفصل القطبان السالب والموجب بشريحة من مادة مساميّة مثل الورق أو الكربون التي سبق غمسها في الإلكتروليت. وتُسمى هذه الطبقة الرّقيقة العازل، وهي تمنع المواد المكونة للأقطاب من الاختلاط معًا أو التفاعل في حالة عدم استعمال البطارية. مثل هذا الاختلاط من شأنه أن يؤدي إلى تآكل القطب السّالب الخارصيني قبل الأوان، والتقليل من العمر الافتراضي للبطارية.

بطارية 9 فولت تتكون من ستة خلايا جافة، تولد كل خلية 1,5 فولت من الكهرباء. توصل الخلايا على التوالي الواحدة بالأخرى بحيث يكون الجهد النهائي المتولد 9 فولت. تزود مثل هذه البطاريات أجهزة ترانزستور الراديو بالطاقة.
تبدأ العملية الكيميائية المؤدية لتوليد الكهرباء عندما تتأكسد ذرات من الخارصين (Zn) على سطح القطب السالب. تتأكسد ذرة الخارصين عندما تفقد إلكتروني التكافؤ فتصبح عندئذ متأينِّة، أي تكون مشحونة بشحنة موجبة. ويمكن كتابة المعادلة الكيمائية لهذا التفاعل كالآتي:

Zn¶ Zn ++ + 2é

تتحرّك أيونات الخارصين مبتعدة عن القطب السالب وبتحركها هذا تترك إلكتروناتها على سطح القطب السالب. وعلى هذا يكتسب القطب السالب عددًا كبيرًا من الإلكترونات ويصبح مشحونًا بشحنة سالبة أكثر من القطب الآخر.

وإذا ما وُصلت الخلية بدائرة خارجية، فإن الإلكترونات المتوافرة لدى قطب الخارصين تمرّ خلال الدائرة إلى عمود الكربون، وينتج عن حركة الإلكترونات هذه التيار الكهربائي. وبعد دخول الإلكترونات إلى الخلية عبر عمود الكربون، فإنها ترتبط مع بعض جزيئات ثاني أكسيد المنجنيز ¸ MnO2· وجزئيات الماء ¸ H2O·. وباختزال هذه المواد (اكتسابها للإلكترونات)، يتكوّن أكسيد المنجنيز (Mn2O3)، وأيونات الهيدوكسيد السالبة (OH -):

2MnO2 + H2O + 2e-¶ Mn2O3 + 2OH –

يمثِّل هذا التفاعل النصف الثاني لعملية استهلاك شحنة الخلية، ويكون مصحوبًا بتفاعل ثانوي. ترتبط أيونات الهيدوكسيد السالبة في هذا التفاعل الثانوي بأيونات الأمونيوم الموجبة (NH4+) التي تنتج عن إذابة كلوريد الأمونيوم ¸NH4Cl· في الماء. وينتج عن التفاعل الثانوي جزيئات من الأمونيا ¸NH3· (النشادر)، وجزيئات من الماء.

وتستمر التفاعلات الكيميائية المختلفة التي عن طريقها تولد خلية الكربون ـ الخارصين الكهرباء، حتى يُستهلك ثاني أكسيد المنجنيز، وبتآكل هذه المادة المكونة للقطب الموجب تكون الخلية قد استُهلكت بالفعل ولا يمكنها توليد طاقة فعّالة، وتكون بذلك قد خَبَتْ.

ويجب إزالة الخلايا المستهلكة فورًا من الأجهزة. فبعد أن تقف الخلية عن العمل، فإن الإلكتروليت بها يستمر في إحداث تآكل في جدارالعبوة ويتسبب في ثقبه ويؤدي تسرّب الإلكتروليت خارج البطارية إلى إتلاف الجهاز.

لا يمكن إعادة شحن خلية الكربون ـ الخارصين بفاعلية، شأنها في ذلك شأن غالبية البطاريات الأولية. وهناك جهاز يُسمى شاحن البطارية يمكن أن يطيل عمر الخلية لوقت محدود، فهو يؤدي جزئيًا إلى إعادة فاعلية الخلية لتوليد الكهرباء. يعمل شاحن البطارية على إمرار تيّار كهربائي خلال الخلية في اتجاه مضاد لمرور الت

يار خلال عملية التفريغ.

الخلايا القاعدية. تشبه خلايا الكربون ـ الخارصين، ففي كليهما نجد نفس المواد المكوّنة للقطب السالب والقطب الموجب. تقوم هذه المواد بتفاعلات كيميائية متشابهة؛ إلا أن هذين النوعين من الخلايا الأولية الجافة يختلفان في عديد من النواحي.

تحتوي الخلية القاعدية على قطب سالب من الخارصين يغلب عليه التكوين المسامي الذي يتأكسد بدرجة أسرع من ذلك الموجود في خلية الكربون ـ الخارصين. والإلكتروليت في الخلية القاعدية عبارة عن محلول قلوي قوي يحتوي على مركب هيدروكسيد البوتاسيوم. ويوصل هذا المركب الكهرباء داخل الخلية بدرجة أكثر فاعلية من محلول كلوريد الأمونيوم، وكلوريد الخارصين في خلية الكربون ـ الخارصين. وتمكن هذه المواصفات الخلية القاعدية من توليد تيّار عالٍ يستمر بكفاءة أعلى من خليّة الكربون ـ الخارصين.

تستخدم الخلايا القاعدية مصدرًا ممتازًا للإضاءة في مصابيح الدراجات، وآلات الحلاقة، وأجهزة التلفاز خفيفة الحمل، وأجهزة التخاطب الإلكترونية. هذه الخلايا أكفأ اقتصاديًا في حالة استعمالها في لعب الأطفال الكهربائية التي تتطلب كمية عالية من الكهرباء، عن خلايا الكربون ـ الخارصين، وذلك لأن عمرها الافتراضي أطول بما يتراوح بين 5 و 8 مرات.

خلايا الزئبق. ذات قطب سالب من الخارصين، وقطب موجب من أكسيد الزئبقيك، تحتوي على إلكتروليت هيدروكسيد البوتاسيوم. ويتحول الخارصين إلى أكسيد الخارصين ، ويتحوّل أكسيد الزئبقيك إلى زئبق خلال عملية الاستهلاك، كما يتبقَّى مركّب هيدروكسيد البوتاسيوم دون تغير.

وتتميز خلية الزئبق بالعديد من المزايا عن كل ّ من خلية الكربون ـ الخارصين والخلية القاعدية. فمثلاً، يبقى جهد خلية الزئبق ثابتًا في حين أنّ الخلايا الأولية الأخرى ينخفض الجهد فيها خلال عملية الاستهلاك. وتجعل هذه الميزة خلايا الزئبق أكثر ملاءمة للأجهزة الحساسة مثل مساعدات السمع والأجهزة العلمية.

كيف تعمل البطاريات الثانوية
صُمِّمَت البطارية الثانوية بطريقة يمكن بها عكس التفاعلات الكيميائية إلى الاتجاه المضاد. وتُمْكِّن هذه الميزة من إعادة شحن البطارية بكفاءة بعد نفاد الطاقة الكهربائية التي يمكن توليدها. وأكثر أنواع البطاريات الثانوية شيوعًا هي:

1- بطاريات التخزين رصاص ـ حمض.
2- بطاريات التخزين نيكل ـ كادميوم.

أجزاء بطارية تخزين الحمض والرصاص تحتوي غالبية بطاريات التخزين رصاص ـ حامض على ست خلايا تحتوي كل خلية على مجموعتين من أقطاب الرصاص تسمى الصفائح. تفصل الصفائح بعضها عن بعضها الآخر برقائق من البلاستيك أو المطاط. يحيط محلول من حامض الكبريتيك والمسمى
بطاريات التخزين رصاص ـ حمض. تتكون من إناء مصنوع من البلاستيك أو المطاط المقَوَّى، وتحتوي على 3 ـ 6 هياكل، وكلّ هيكل يحتوي على قطبين، كلّ قطب على هيكل شبكي أو على هيئة صفائح. الهيكل الخارجي لكلّ من هذه الأقطاب على شكل صفيحة معدنية مثقبة مصنَّعة من سبيكة الرصاص ـ الأنتيمون. تتم تعبئة ثقوب هذه الهياكل الشبكية للقطب السالب بكتل من الرصاص الإسفنجي النّقي، وهذه الثقوب توجد على مسافات متساويةكما في حالة المصفاة أو المنخل. تحتوي الثقوب الموجودة بالقطب الموجب، على ثاني أكسيد الرصاص، وهو مركب ناشئ عن ارتباط عنصري الرصاص والأكسجين يحيط الإلكتروليت الذي يتكوّن من حمض الكبريتيك والماء بالأقطاب.

تتم التفاعلات الكيميائية خلال عملية التفريغ بين مكوِّنات القطبين والإلكتروليت. تتفاعل ذرات الرصاص النقية عند القطب السالب بأيونات الكبريتات السالبـة ¸SO4–· الموجودة في الإلكتروليت. تتكوّن كلّ من أيونات الكبريتات السالبة، وأيونات الهيدروجين الموجبة ¸H+·، عند إذابة حمض الكبريتيك في الماء. وبارتباط ذرات الرصاص بأيونات الكبريتات، تفقد كلّ ذرة رصاص اثنين من الإكترونات لتصبح جزئي كبريتات الرصاص ¸PbSO4·. وهذا يُمَثِّل التفاعل الكيميائي عند القطب السالب كالآتي:

Pb + SO4– ¶ PbSO4 + 2é

تتدفق الإلكترونات التي تفقدها ذرات الرصاص من القطب السالب إلى القطب الموجب خلال الجهاز الذي يستهلك تيار الكهرباء. وتلتقط جزيئات ثاني أكسيد الرصاص الإلكترونات عند القطب الموجب والتي تتفاعل بالتالي مع أيونات الهيدروجين وأيونات الكبريتات الموجودة في الإلكتروليت. ينتج عن هذا التفاعل كلّ من كبريتات الرصاص والماء.

PbO2 + 4H+ + SO4– + 2é ¶ PbSO4+2H2O

وبجمع كل من التفاعلات التي تحدث عند القطب الموجب والقطب السالب، يمكن تمثيل التفاعل العام الذي يحدث خلال استعمال البطارية:

Pb + PbO2 + 2H2SO4 ¶ 2PbSO4 + 2H2O

وعلى ذلك يستهلك حمض الكبريتيك، وينتج الماء أثناء استهلاك البطارية. وبالتدرج يصبح حمض الكبريتيك مخففًا بدرجة لا تسمح باستمرارية التفاعلات الكيميائية الضرورية.

ويمكن إعادة شحن البطارية باستعمال شاحن البطارية، وذلك عندما تفقد بطارية الرصاص ـ الحمض فعاليتها لتوليد الكهرباء.ويدفع شاحن البطارية الإلكترونات فتمرّ خلال البطارية في اتجاه مضاد لذلك الذي يتم

خلال عملية التفريغ. ويؤدي هذا العمل إلى عكس التفاعلات الكيميائية التي تحدث أثناء عملية تفريغ البطارية.

وتؤدي هذه التفاعلات العكسية التي تتمّ عند الشحن، إلى إعادة المواد المكوّنة للأقطاب إلى تركيبها الأصلي. كما أنها تؤدي إلى زيادة كمية حمض الكبريتيك في الإلكتروليت إلى المستوى الضروري. ويمكن للبطارية توليد الكهرباء مرّة ثانية وذلك بعد إعادة شحنها.

تمدّ بطاريات الرصاص ـ الحمض الأجهزة الكهربائية لكلّ من السيارات والشاحنات بالطاقة. كما أنها تمد الغواصات بالطاقة، وتمد أيضًا كلاً من المستشفيات ومحطات معالجة الصرف الصحي، بالكهرباء في أوقات الطوارئ.
بطاريات التخزين نيكل ـ كادميوم. تعمل بنفس الأسس العامة كبطاريات الرصاص ـ الحمض، ولكن تستعمل فيها مواد كيميائية مختلفة. يصنع القطب السالب في بطارية النيكل ـ الكادميوم، من الكادميوم، كما أن القطب الموجب يتكوّن من أكسيد النيكل، ويستعمل محلول هيدروكسيد البوتاسيوم كإلكتروليت.

يُصَمَّم التكوين الكيميائي لبطارية النيكل ـ كادميوم بحيث يكون الإناء المحتوي على مكونات البطارية محكمًا ضد الهواء، مما يمنع الإلكتروليت ذا الطبيعة التآكلية ـ من التسرب إلى الخارج. ولهذه الميزة تستعمل بطاريات النيكل ـ كادميوم في آلات الحفر، وآلات الحدائق، وغيرها من الأجهزة خفيفة الحمل. وتستعمل هذه البطاريات في أغلب أنواع الأقمار الصناعية.
نبذة تاريخية
من المحتمل أن يكون العالم الإيطالي كونت أليسنادرو فولتا أول من صمّم بطارية عملية وذلك في أواخر التسعينيات من القرن الثامن عشر الميلادي، وعُرِفَ اختراع فولتا بالعمود (المركم) الفولتي. تتكون هذه البطارية من طبقات، كلّ طبقة تحتوي على أزواج كلّ من أقر اص الفضة وأقراص الخارصين، ويَفْصل كلاًّ منهما عن الآخر شرائح من الورق المقوى مبللة بمحلول ملحي.
صمَّم الكيميائي الإنجليزي جون. ف. دانيال عام 1836م خلية أولية أكثر كفاءة. تحتوي خلية دانيال على محلولين للإلكتروليت، تستطيع توليد تيار أكثر ثباتًا من تصميم فولتا. وفي عام 1859م، اخترع عالم الطبيعيات الفرنسي جاستون بلانت أوّل بطارية ثانوية، وهي خلية التخزين الرصاص ـ حمض. وخلال الستينيات من القرن التاسع عشر، اخترع عالم فرنسي آخر هو جورج لكلانشيه نوعًا من الخلايا الأولية التي طُورت منها الخلايا الجافة المستعملة حاليًّا.
صمم العلماء، عبر السنين، بطاريات أصغر حجمًا وأكثر قدرة للأعداد المتزايدة من الأجهزة الكهربائية المحمولة، وعلى سبيل المثال، فإن خلية بطارية الليثيوم متناهية في الصغر لدرجة أنها غالبًا ما تُسمى ببطارية الزر، وهي تستطيع توليد جهد أعلى من أية خلية منفردة أخرى. يُسْتَعمل في هذه البطارية، معدن الليثيوم بوصفه قطبًا سالبًا. أما القطب الموجب، فيمكن أن يُصْنَع من واحد من العد

الكافيين عبارة عن مادة شبه قلوية وهو يصنف ضمن العقاقير نفسانية التأثير من مجموعة المنشطات.

يعمل الكافيين كمنبه للجهاز العصبي المركزي عند البشر، و يمنع النعاس و يجدد النشاط مؤقتاً. ويعتبر الشاي والقهوة ومشروبات الكولا أهم مصادر الكافيين .
شرب فنجان من الشاي مفيد للمخ، حيث يبطئ من تدهورالخلايا ويحافظ على حدة العقل.
و يحمي خلايا المخ من تراکم البروتين المدمر على مدار السنين، مما يحافظ على احتفاظ المخ بقدراته.

تفاصيل تجفيف البيض كافة مراحل الإنتاج والتقنيات الصناعية الحديثة وأنواع البيض المجفف المواصفات الفنية ومعايير
=====================================
البيض المجفف Egg Powder Production منتج غذائي عالي القيمة، يستخدم على نطاق واسع في الصناعات الغذائية مثل المخبوزات، الحلويات، الخلطات الجاهزة، أغذية الأطفال، والمنتجات العسكرية والرحلات الطويلة. يتميز بسهولة النقل، طول فترة الصلاحية، وثبات الجودة مقارنة بالبيض الطازج.

أنواع البيض المجفف
==============
1. بودرة البيض الكامل (Whole Egg Powder): يحتوي على الصفار والزلال معًا.
2. بودرة زلال البيض (بياض) (Egg Albumen Powder): تستخدم في الخَبز والصناعات البروتينية.
3. بودرة صفار البيض (Egg Yolk Powder): غنية بالدهون والليسيثين، تستخدم في المايونيز والصلصات.

مراحل الإنتاج الصناعي لتجفيف البيض
========================
1. الاستلام والفرز حيث يتم استلام البيض الطازج من مصادر موثوقة ويفحص للتأكد من خلوه من الكسور والتخلف ويُرفض البيض المكسور أو المصاب.

2. الغسيل التطهير ويتم غسل البيض بمياه دافئة تحتوي على مطهر (مثل هيبوكلوريت الصوديوم بتركيز 50-100 جزء في المليون) ويتم تجفيفه خارجيًا قبل الكسر.

3. التكسير والفصل ويتم كسر البيض ميكانيكيًا ويمكن فصل الصفار عن الزلال حسب نوع المنتج النهائي ويتم التخلص من القشور ونواتج الكسر غير النظيفة.

4. الترشيح التجانس ويُمرر السائل البيضي خلال مرشحات ناعمة لإزالة الشوائب. ويُجَنَّس باستخدام خلاط لضمان تجانس القوام ومنع انفصال المكونات.

5. البسترة وتسخين السائل البيضي إلى 60–65 درجة مئوية لمدة 3.5 دقيقة وهذه الخطوة ضرورية لضمان السلامة الميكروبية ومنع التلوث.

6. التجفيف بالرش (Spray Drying) تستخدم مجففات الرش الحديثة لتجفيف السائل إلى بودرة ناعمة ودرجة حرارة الهواء الداخل: بين 160–180°C ودرجة حرارة الهواء الخارج: بين 70–90°C ويُنتج مسحوق ذو رطوبة نهائية أقل من 5%.

7. التبريد والتعبئة ويُبرّد المسحوق مباشرة بعد التجفيف لتقليل امتصاص الرطوبة ويُعبأ في أكياس محكمة (PET/AL/PE) أو براميل معدنية مزودة بأكياس داخلية.

معايير الجودة
=========
1- الرطوبة النهائية: ≤ 4%
2- اللون: متجانس ومطابق لنوع البيض
3- الطعم والرائحة: طبيعي، بدون روائح زنخة
4- الذوبانية: يجب أن يذوب المنتج في الماء بسهولة بنسبة ≥ 95%
5- الميكروبيولوجيا: خالٍ من Salmonella و E. coli وعدد البكتيريا الكلي ضمن الحد المسموح به (أقل من 10³ CFU/g)

أحدث تقنيات التجفيف
==============
1- مغلق بنظام CIP لتقليل التلوث وزيادة كفاءة التنظيف.Spray Dryer
2- تقنية نزع الرطوبة تحت التفريغ قبل التجفيف لتقليل استهلاك الطاقة.
3- استخدام معالجة بالبلازما الباردة لتعقيم الهواء الداخل لمنع التلوث.
4- أنظمة فلترة HEPA في غرف التجفيف والتعبئة لضمان نقاء المنتج النهائي.

معايير السلامة والتخزين
===============
1- يجب تعبئة المسحوق في عبوات مقاومة للرطوبة والضوء والهواء.
2- التخزين في درجة حرارة أقل من 20°C ورطوبة نسبية ≤ 60%.
3- مدة الصلاحية: حتى 12 شهرًا لمنتجات البيض الكامل، و24 شهرًا لزلال البيض المجفف في ظروف جيدة.

ملاحظات
======
1- البيض المجفف حساس جدًا للرطوبة ويجب فتح العبوة فقط عند الاستخدام.
2- يجب اختبار المحتوى الميكروبي بانتظام خصوصًا في الزلال المستخدم في الصناعات عالية الحساسية.
3- التحكم في درجة حرارة التجفيف مهم للحفاظ على نشاط البروتينات وعدم احتراقها.

الاستخدامات الصناعية
===============+
1- المخابز والمعجنات: كمصدر بديل للبروتين والربط.
2- المايونيز والصلصات: باستخدام صفار البيض المجفف.
3- المكملات الغذائية: خاصة زلال البيض المجفف عالي البروتين.
4- أغذية الأطفال والأغذية الجاهزة: نظرًا لنقائه وسهولة تخزينه.

مميزات المنتج المجفف مقارنة بالبيض الطازج
==============================
1- عمر أطول، تخزين سهل.
2- لا حاجة للتبريد.
3- خالٍ من القشور والبكتيريا الممرضة.
4- يمكن قياسه بدقة وخلطه مع مكونات أخرى.


عدنان محمد خضر

على الرغم من الاختلافات الكثيرة بين كوكبي الزهرة والأرض في (١) المسافة من الشمس، (٢) الخصائص الجيولوجية، (٣) دوران الكوكب، و (٤) الفترة المدارية. لكن على حد سواء كلا الكوكبين لهم ميزة مهمة ومشتركة وهي وجود الغازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري، وخاصة تركيز مركب ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الغلاف الجوي. تركيز ثاني أكسيد الكربون (CO2) في الغلاف الجوي لكوكب الزهرة تقريبا ٩٦.٥٪، في حين تركيزه في الغلاف الجوي للأرض حسب اخر الإحصاءات الصدارة بين عامي ٢٠١١-٢٠١٥ هي ٠.٠٤٪ (ما يعادل ٣٩١-٤٠٠ جزء من المليون من مكونات الغلاف الجوي). لذلك نجد ان متوسط درجة حرارة سطح كوكب الزهرة ٤٧٠ درجة مئوية، وفي الجهة المقابلة، متوسط درجة حرارة سطح الكرة الأرضية ١٤ درجة مئوية. دائما ما يجذبني هذا التشبيه، حيث نستطيع ان نرى بوضوح أن الاحتباس الحراري هو واقع يحدث في كوكب الزهرة، لكن في كوكب الأرض لا يزال البشر بعيدين عن ذلك ولهم الخيار في ألا تصبح الأرض كوكب آخر مثل الزهرة. البشر على حافة الهاوية، حيث يمكننا المضي قدما وتدمير حضارتنا عن طريق زيادة تركيز ثاني أكسيد الكربون وغيرها من الغازات الدفيئة الخطرة، او إجراء بحوث كبرى تساعد في التقدم والتنمية العلمية، عن طريق زيادة الإسهامات الرئيسية العلمية المتراكمة الهامة منها او الثانوية لتجنب هذا المستقبل المقلق.

المصدر الرئيسي وراء التغير المناخي هي النشاطات البشرية التي تعتبر أحد القوى الخارجية (أي ليست من فعل الطبيعة) الموجهة والمسرعة من حدوث الاحتباس الحراري. هناك تنبؤات علمية مأخوذة من الدراسات السابقة والحالية انه إذا استمرت هذه النشاطات على الرتم الحالي، سوف يصل تركيز ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي في المستقبل القريب الى ١٥٠٠ جزء من المليون (أي ٠.١٥٪). لعدة قرون قبل عام ١٩٥٠، كان تركيز ثاني أكسيد الكربون متوازن حول ٣٠٠ جزء من المليون في الغلاف الجوي (أي ٠.٠٣٪)، لكن بسبب النشاط البشري وخاصة مع بداية الثورة الصناعية الى اليوم ارتفعت نسبة ثاني أكسيد الكربون الى ٤٠٠ جزء من المليون في الغلاف الجوي (أي ٠.٠٤٪). ونتيجة لذلك، فإن الكثير من العلماء في العديد من الأدبيات العلمية اقرو بأن التغير المناخي (الاحتباس الحراري) نشط ويعمل بصمت من خلال الطبيعة. لنا ان نرى بكل وضوح انه بسبب الارتفاع الطفيف في تركيز ثاني اكسيد الكربون (CO2) هناك أربع حقائق لا يمكن تجنبها (أ) درجة حرارة الأرض آخذه في الارتفاع، (ب) ذوبان الجليد القطبي الجنوبي والشمالي، (ج) ارتفاع مستوى سطح البحر، و(ه) تحمض سطح المحيط.

هناك سيناريوهان مختلفان للتخفيف وإيقاف انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري وتقليل تركيزها في الغلاف الجوي. السيناريو الأول هو استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الكهرومائية وطاقة الرياح والكتلة الحيوية (Biomass Energy) والطاقة الشمسية لإنتاج الطاقة. تختلف الطاقة المتجددة من موقع إلى آخر، لذلك الأداء التكنولوجي والاقتصادي لها لتحويل الطاقة يعتمد في اغلب الأحيان على الموقع. مصادر مثل الرياح والطاقة الشمسية والمد والجزر وطاقة الأمواج تتطلب وصول عالي إلى الشبكات حيث تحتاج الى التخزين ودعم احتياطي لتوفير التيار الكهربائي بشكل مستمر. ونتيجة لذلك، تعميم الإمكانيات والنفقات من دولة الى أخرى معقد جدا. لذلك، رغم التقدم الهائل في انتاج الطاقة من مصادر الطالقة البديلة المتجددة، من الواضح أن هناك فجوة كبيرة بين الواقع التكنولوجي والاقتصادي لنظم الطاقة المتجددة والوقت الذي تعتبر فيه هذه المصادر ناضجة ومتطورة تماما من حيث الكفاءة ونفقت التشغيل. العلماء والباحثين في الوقت الحالي يعملون بجهد لدفع حدود الطاقة المتجددة المتاحة وتحسين كفاءتها. لذلك نحن نحتاج لوسيلة أخرى تساعد في تقليل انبعاثات الغازات الدفيئة وزيادة تركيزها فوق المستوى الطبيعي. السيناريو الثاني هو الإمساك بثاني أكسيد الكربون (CO2) وتخزينه، هذه العملية تعتبر عمليا مفيدة جدا وتساعد في التقليل من انبعاثات الغازات الدفيئة الى الغلاف الجوي. ثاني أكسيد الكربون (CO2) يكون ٧٢٪ من إجمالي الغازات المسببة للاحتباس الحراري، والفحم المسؤول عن لا يقل من ٤٠٪ من هذه الانبعاثات. لذلك، يمكن استخدام هذه الطريقة للحد من زيادة نسبة تركيز الغازات المسببة للاحتباس في الغلاف الجوي (خاصة CO2).

الإمساك بثاني أكسيد الكربون وتخزينه أو عزله عبارة عن مجموعة مختلفة من الطرق التي لولاها لانبعثت إلى الغلاف الجوي بشكل دائم، مما يسهم في تغير المناخ العالمي. وبالتالي، تفعيل واستخدام هذه التكنولوجيا في المصادر الكبيرة المسؤولة عن انبعاثات هذه الغازات سوف يلعب دورا مهم وحاسم في العقود المقبلة. الامساك ب (CO2) وعزله يشمل ثلاثة مفاهيم مختلفة: (١) عملية ما بعد الاحتراق (Post-combustion)، (٢) عملية ما قبل الاحتراق (Pre-combustion) (٣) نظم الوقود المؤكسد (Oxy-fuel combustion). وبالإضافة إلى ذلك، هناك

نظم تجعل الانبعاث لغاز (CO2) في تناقص (سالب) عن طريق دمج تكنولوجيا الإمساك وعزل (CO2) ​​وتكنولوجيا احتراق الكتلة الحيوية (Biomass Energy)، مما يساعد في الحد من تركيز (CO2) في الغلاف الجوي. حين يتم الإمساك بثاني أكسيد الكربون (CO2)، فإنه يجب أن يتم ضغطه لضغط عالي جدا ودرجة حرارة منخفضة نسبيا. يمكن الوصول إلى كفاءة عالية في الإمساك بثاني أكسيد الكربون عبر الطرق الثلاثة المذكورة أعلاه. لكن مع ذلك، هناك وجه للقصور رئيسي مشترك بين جميع تلك النظم وهو ارتفاع التكاليف التشغيلية للأنظمة الكبيرة واسعة النطاق. ذلك يتطلب استثمارات عالية، وهناك عقوبة للطاقة المستخدمة في الإمساك بهذا الغاز من الطاقة الكلية ولا سيما المتصلة بعملياتها التي تساهم في ارتفاع التكاليف. وهذا يشير إلى الحاجة إلى البحث والتطوير لاقتراح شامل وفعال لاحد التكنولوجيات المتقدمة التي تهدف إلى تحقيق أقل العقوبات على الطاقة المستخدمة. مع بداية عام ٢٠٠٠، اتحدت الحكومات والمصانع والمؤسسات الأكاديمية وجماعات المصالح البيئية لتتعاون في تطوير التقنيات التي تقلل بشكل كبير من تكلفة الإمساك بثاني أكسيد الكربون (CO2)، وكان الهدف المقصود القدرة على تحسين الأداء والكفاءة، الأمر الذي سيؤدي أيضا في الحد من تكلفة الإمساك بثاني أكسيد الكربون (CO2) بنسبة ٥٠٪ على الأقل. واحدة من هذه التقنيات الواعدة هي (Chemical Looping Combustion (CLC) Systems) نظم حلقات الاحتراق الكيميائي. التكلفة الإضافية في توليد الكهرباء في نظم حلقات الاحتراق الكيميائي أقل من تكاليف المحسوبة لغيرها من النظم الأخرى للإمساك بثاني أكسيد الكربون. وعلاوة على ذلك، إذا كان العامل البيئي هو المعيار في تقييم كل هذه النظم، تعتبر نظم حلقات الاحتراق الكيميائي خيار أفضل من الخيارات الأخرى للإمساك بثاني أكسيد الكربون.

للمزيد وقراءة المقال الكامل:

Yusif Adel Alghamdi. Research Statement: Brief Insights into Climate Change, Current Status of Renewable Energy Technologies, and CO2 Capture and Sequestration Technologies. Research Gate. https://www.researchgate.net/publicati