صنعاء: إعلام جامعة صنعاء
الخميس : 22 اكتوبر 2026م الموافق 11جمادي الأول 1448هجرية
في إنجاز بحثي يجمع بين الاستدامة البيئية وتثمين المخلفات الزراعية وتطوير تقنيات تخزين الطاقة، شارك ثلاثة باحثين من جامعة صنعاء في دراسة علمية دولية نُشرت عام 2026 في مجلة Materials Research Bulletin الصادرة عن دار النشر العالمية Elsevier، تناولت تطوير ألياف كربونية نانوية مرنة ومستدامة لاستخدامها أقطابًا في المكثفات الفائقة.
وشارك في الدراسة من جامعة صنعاء كلٌّ من الدكتور مسعود المجرشع، والدكتور هشام عبده أحمد، والدكتور عامر علي مهدي، ضمن فريق بحثي دولي ضم باحثين من جامعات ومؤسسات بحثية في الصين واليمن.
واعتمدت الدراسة على توظيف اللجنين المستخلص من سيقان الذرة، بعد معالجته إنزيميًا، بوصفه مصدرًا متجددًا لإنتاج ألياف كربونية نانوية قابلة للاستخدام في تقنيات تخزين الطاقة، في خطوة تتيح تحويل المخلفات الزراعية منخفضة التكلفة إلى مواد متقدمة ذات قيمة مضافة.
استراتيجية مبتكرة لتحسين خصائص اللجنين
وأوضحت الدراسة أن أحد أبرز التحديات التي تواجه استخدام اللجنين في إنتاج الألياف الكربونية يتمثل في التباين الكبير في أوزانه الجزيئية، وما يترتب عليه من تأثير في قابلية الغزل وانتظام الألياف الناتجة.
ولمعالجة هذا التحدي، طوّر الباحثون استراتيجية تجمع بين فصل اللجنين وفق أوزانه الجزيئية وإجراء تعديل كيميائي معتدل عليه، قبل مزجه بمادة بوليمرية وغزله كهربائيًا، ثم إخضاعه للمعالجة الحرارية لإنتاج ألياف كربونية نانوية ذات خصائص محسّنة.
وأظهرت النتائج تحسنًا ملحوظًا في انتظام الألياف وخصائصها، إذ سجل القطب المحضّر عند درجة حرارة 800 درجة مئوية، والمشار إليه بالرمز (CF1–800)، أفضل أداء بين العينات المدروسة، محققًا سعة نوعية بلغت 273 فاراد/غرام عند كثافة تيار قدرها أمبير واحد/غرام.
كما أظهر القطب مرونة ميكانيكية مميزة، حيث أمكن ثنيه بزاوية تصل إلى 180 درجة دون أن يتعرض للكسر. وعند توظيفه في مكثف فائق متماثل، بلغت السعة النوعية 122.6 فاراد/غرام، فيما وصلت كثافة الطاقة إلى نحو 24.5 واط ساعة/كغ عند كثافة قدرة بلغت 575.6 واط/كغ.
تحويل المخلفات الزراعية إلى مواد متقدمة لتخزين الطاقة
وتكمن أهمية الدراسة في تقديم مسار علمي للاستفادة من سيقان الذرة، بوصفها أحد مصادر الكتلة الحيوية المتجددة، في إنتاج مواد كربونية متقدمة لتطبيقات تخزين الطاقة، إلى جانب معالجة إحدى العقبات الرئيسة التي تحد من توظيف اللجنين في تصنيع الألياف الكربونية.
وتبرز النتائج إمكانية الجمع بين الاستدامة والمرونة والأداء الكهروكيميائي في مواد مرشحة للاستخدام في تقنيات تخزين الطاقة الحديثة، بما يدعم التوجهات البحثية الرامية إلى تطوير حلول أكثر كفاءة واستدامة، وتعزيز الاستفادة من الموارد الحيوية والمخلفات الزراعية.
ونُشرت الدراسة في المجلد 203 من مجلة Materials Research Bulletin لعام 2026، تحت رقم المقال 114223، وبمعرّف DOI: 10.1016/j.materresbull.2026.114223.
وتعكس مشاركة باحثين من جامعة صنعاء في هذا العمل العلمي الدولي حضور الجامعة في البحوث متعددة التخصصات التي تجمع بين علوم المواد والاستفادة من الكتلة الحيوية وتكنولوجيا الطاقة، كما تسهم في تعزيز التعاون البحثي الدولي وتطوير حلول علمية لقضايا الاستدامة وتحديات الطاقة.
وللإطلاع على تفاصيل أكثر يمكنكم زيارة الرابط التالي:-
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0025540826002345?via%3Dihub
