التخلص من النفايات النووية
يجب تقليص النفايات النووية للحد من مخاطرها بطريقة معينة حيث يتم من خلالها إجراء تفاعلات نووية مع النيوترونات الحرة فتتحول مكوناتها وخاصة طويلة العمر إلى نواتج أقصر عمرًا. نتحدث هنا أساسًا عما يسمى الأكتينيدات وهي النبتونيوم والأمريسيوم والكوريوم وبصورة أكثر تحديدًا Np-237, Am-241, Am-243, Cm-245 والتي تكون فتره عمر النصف لها طويلة بصفة خاصة ومن ثم فهي تتسم بالخطورة الشديدة. في التطبيق العملي، يطلق معجل الجسيمات بروتونات في الفراغ على معدن ساخن يمر بسرعة كبيرة. وتكون نتيجة ذلك هي وجود "هدف" (وهو مصطلح لعينة المادة المعرضة لشعاع منبعث من المعجل) ونتيجة لهذا تنطلق منه النيوترونات. وهذه النيوترونات بدورها تُطلق على النفايات عالية الإشعاع حيث تتحول ذراتها على إثرها إلى جسيمات ذات إشعاع أضعف كثيرًا.
علاوة على ذلك، فإن نواتج النفايات المتحررة بالانقسام في مفاعل الملح المنصهر يمكن أيضاً إعادتها مباشرة إلى الدورة مرة أخرى. وهكذا فإنه في نهاية فترة عمر المفاعل لا تكون النفايات النووية الناتجة سوى جزءًا مما حدث حتى الآن في المفاعل "العادي". ومن ناحية أخرى، إذا كان المطلوب استعادة النفايات النووية فقط فيمكن إنجاز ذلك بمساعدة مفاعل مجهز بمصدر خارجي للنيوترونات. وتكون الفائدة من ذلك ضمن أشياء أخرى هي أن المفاعل يغلق على الفور إذا وعندما تتوقف المزيد من النيوترونات عن الانطلاق. يمكن على سبيل المثال إطلاق النيترونات على اليورانيوم 235 وفي خلال أسابيع يمكن أن يحدث ما يلي مع نظير اليورانيو
إنه يتحلل تدريجيًا إلى نظائر مستقرة خلال بضعة أسابيع وتتوقف هذه النظائر المستقرة بالتالي عن الإشعاع. ولكن التركيب الأكثر دقة للنظائر النهائية الناتجة يعتمد بشدة على أي العناصر تمت معالجتها في المفاعل والمدة التي ظلت خلالها في المفاعل وعدد النيوترونات التي تم إطلاقها عليه
يمكن التغلب على الاعتراضات السياسية بأن مثل هذه العملية يمكن أن تستهلك كميات هائلة من الطاقة إذا تم تحويل المفاعل النووي إلى "محطة تحويل"مجهزة لتكون ("مفاعل للتخلص من النفايات") قادر على إنتاج طاقة كهربائية دون أن ينتج نفايات جديدة. ورغم أن نسبة حوالي 15% من هذه الطاقة الكهربائية ضرورية لمعجل الجسيمات المشار إليه (ونسبة أخرى تستهلك في النظام ذاته) إلا أن الطاقة الكبيرة المتبقية يمكن توجيهها لتغذية الشبكة. وعلى أية حال فإن الغرض من العملية هو تحويل النفايات النووية وليس توليد الطاقة.
كما أن المشكلة الأساسية تكمن في التفكيك الصحيح للنفايات النووية إلى مكوناتها حتى يمكن "تحويل" هذه المكونات بالمعالجة الخاصة بكل منها. ورغم أن استخلاص البلوتونيوم شديد الخطورة من النفايات لا يمثل مشكلة إلا أنه يصعب كثيرًا استخلاص الأكتينيدات (النبتونيوم والأمريسيوم والكوريوم) نظرًا لأنها لا توجد سوي بكميات طفيفة في النفايات ولكن إشعاعاتها أكثر شدة. يعمل الباحثون في فرنسا جديًا بالفعل على فصل النفايات النووية بشكل متقن.
تنظيف المحيطات من النفايات بيولوجيًا
أصبحت محيطاتنا مكبًا هائلًا للنفايات. هناك مساحة تساوي ضعف مساحة أوروبا تتكون من الأكياس البلاستيكية والقوارير وكل أنواع العبوات! وطبقًا لوكالة البيئة الاتحادية هناك حوالي 140 مليون طن من النفايات تسبح في مياه البحار. وغالبًا ما تستقر النفايات البلاستيكية البحرية في شباك الصيادين. ولكن البحارة يلقون الأشياء التي يعثرون عليها والتي لا يرغبون فيها إلى البحر مرة أخرى على الفور نظرًا لأنهم يجب عليهم دفع رسوم إضافية للتخلص من تلك النفايات على البر. إضافة إلى ذلك، فإن كميات النفايات التي تطفو على سطح البحر تعتبر صغيرة إلى حد ما لأن نحو 70% من هذه النفايات البحرية لا تصعد إلى السطح بل تغوص لأسفل وتكون مستودعات سامة مدمرة للحياة في المناطق الأعمق من المياه.
وهنا يأتي دور FEAT: حيث يستقر عدد كبير من الميكروبات على النفايات البلاستيكية في
المحيط. وجد باحثون من بريطانيا وأمريكا أن بعض الأنواع من هذه البكتيريا تتغذى على البلاستيك. لوحظت هذه الخصائص فقط في البكتريا الموجودة في مكبات النفايات على البر. ومع ذلك فإن إجراءات التخلص من النفايات بالوسائل الميكروبيولوجية مثيرة للكثير من الجدل حيث لا يعلم أحد بعد ما هي التأثيرات التي سيحدثها الاستخدام المستهدف للكائنات الدقيقة الجديدة على النظام البيئي المتضرر فعليًا للغاية في محيطات العالم. ويبقى أمام باحثي منظمة FEAT مهمة تحديد وتجنب أي آثار سلبية لهذه التقنية الجزيئية البيولوجية البكتريولوجية المتبعة في التخلص من النفايات. يجب عليهم معرفة الكيفية التي تقوم فيها هذه الكائنات الدقيقة المكتشفة حديثًا بتحليل البلاستيك بدقة ومعرفة ما إذا كانت تطلق مواد سامة لها آثار ضارة أم ل
في نهاية المطاف فإن هذه الوسيلة الميكروبيولوجية البكتريولوجية للتخلص من النفايات ثبت في الواقع أنها الطريقة الوحيدة والفعالة الباقية ويمكن للإنسان أن يحظى من
خلالها على سبيل المثال بمساعدة فلتر ضخم يسبح في البحر ليمسك بالنفايات البلاستيكية. تذكرنا المنشآت المثبتة في قاع البحر بكلابات المانتا العملاقة. تم منح جوائز تصميم بالفعل لهذه الفكرة رغم أنه من الواضح أن نفايات البحار البلاستيكية قد تحللت منذ أمد بعيد إلى ملايين الجزيئات الدقيقة ولهذا ثبت عدم فعالية هذا النظام أيضًا. نظرًا لأنه عبر هذه الطرق يعتبر من المستحيل اصطياد النفايات التي غالبًا ما ينتهي بها الحال وقد استقرت كمواد سامة في بطون الملايين من الأسماك على مائدتنا وفي أحواض الخنازير وما شابه! بل حتى ملح الطعام أصبح مشوبًا بجزئيات كبيرة من البلاستيك.
بالإضافة إلى ذلك فإن اصطياد النفايات من البحار يعد مكلفًا للغاية بالنسبة لدول العالم، حيث يتكلف تنظيف طن واحد من النفايات البلاستيكية مبلغًا يتراوح بين 200 إلى 300 يورو. ولهذا يظل أمام الجهود العلمية لمنظمة FEAT مهمة البحث عن حل ميسور وفعال حيث تعد تقنية التخلص من النفايات البلاستيكية بالطرق الميكروبيولوجية البكتريولوجية قادرة على إزالة السموم من البيئة البحرية على نحو مستدام. إضافة إلى ذلك فقد تمت دراسة الاستخدام المستهدف للفيروسات ناقلة المعلومات والتي عبر مساعدتها يمكن تفكيك شفرة الكائنات التي سبق ذكرها وتحديد وجهتها.
معالجة المياه بالطرق الكيميائية الفيزيائية
تحديد المشكلة: 70% من سطح الأرض مغطى بالمياه منها نسبة 97% مياه مالحة و2% جليد قطبي وكتل جليدية و1% فقط مياه عذبة. النمو السكاني والعمران والزراعة والصناعة تتسبب في زيادة تلوث المياه. في الدول النامية يتم تفريغ 70% من مياه الصرف بدون معالجة في أنظمة الصرف الصحي المثيرة للشك غالبًا. يتوفى سنويًا أعداد من الناس بسبب المياه الملوثة تزيد عن وفيات الحروب عشر مرات. في كل عام يتوفى أكثر من مليون ونصف مليون طفل نتيجة استهلاك المياه الملوثة. أنظمة الأنابيب المعيبة تتسبب أيضًا في فقدان المياه؛ ففي دول مثل أوزباكستان تضيع نصف كمية المياه أثناء مرورها من خلال أنظمة الأنابيب التالفة. في دول أخرى (ومعظمها أفريقية)، تتسرب المياه العذبة وتتبخر عبر مرورها في أنظمة الأنابيب المزرية. ومن ناحية أخرى، ففي أوروبا يتم استخدام 44% من المياه المستخلصة في إنتاج الطاقة وتذهب نسبة 24% إلى الزراعة و21% لإمدادات المياه للاستخدامات العامة في حين تستهلك الصناعة 11%. يجب استثمار نحو 200 مليار دولار في أنحاء العالم لتأمين مياه تحت السيطرة المتوازنة.
مشكلة أزمة اللاجئين: تبلغ مساحة أفريقيا 30,2 مليون كم2 وبها 55 دولة متخاصمة ويضربها الجفاف وانتشار الحروب والأوبئة وتشكل نحو ربع إجمالي سكان العالم. النتيجة: نزوح طويل الأجل! في 18 يونيو 2017، حذر وزير التنمية الألماني جيرد مولر من 100 مليون لاجئ يتوجهون من أفريقيا إلى أوروبا. حتى اليوم يمكن أن نفهم أن ما يزيد عن نسبة 5% من هذه التوقعات يمكن أن يرهق صانعي القرار. ومع ذلك إذا كانت تقديرات الوزير صحيحة فإن أوروبا سوف تتعرض لاجتياح اللاجئين. يحق للأوربيين الذين يعيشون في أمن ورغد العيش أن يشعروا تمامًا بقلق بالغ! فمن وجهة النظر المالية البحتة، لا يمكن حل هذه المشكلة. نظرًا لأن 8 أشخاص فقط لديهم من الأموال أكثر من كل ما يملكه نصف سكان العالم من الفقراء، وعلى العكس فإن هؤلاء الفقراء في أنحاء العالم لا يملكون سوى 1,6 بالمائة من ثروة العالم.
الحل: توفير مياه الشرب: الفيلسوف والفلكي والرياضي اليوناني الحكيم طاليس الملطي (624 ق.م. – 547 ق.م.) قال حكمته: " الماء أصل كل شيء لأن كل شيء من الماء وكل شيء يعود إلى الماء". وبعد حوالي 2500 عام حذر الأمين العام للأمم المتحدة بطرس غالي (1985) قائلًا: "حروب المستقبل سوف تكون على المياه".
في دول الخليج الغنية بالنفط على سبيل المثال كانت تحلية مياه البحر منذ أمد طويل هي المصدر الرئيسي لإنتاج مياه الشرب وأيضًا إنتاج المياه للتشغيل والتبريد فضلًا عن الزراعة والصناعة. إن نقل مياه البحر فيما يسمي بأنابيب المياه (شبيهة بأنابيب النفط) من أجل إعدادها كيميائيًا وفيزيائيًا للشرب عن طريق محطات التحلية والتطهير يضع أيضًا أمام علماء منظمة FEAT تحديًا سياسيًا وخاصة في مواجهة أزمة اللاجئين المتصاعدة.
تحليل البيانات الوظيفي العالي للتقنيات اليومية:
التباس الكلام: يعرف عالميًا بأنه العقاب الإلهي ضد السلوك الشرير لسكان بابل. لا يهم إن كان تشويش الاتصالات الذي قيل لنا كان حقًا بسبب عقوبة الإله لغرور البشر واستكبارهم أم أنه كان نتيجة الاستسلام لإمكانية السيطرة وسهولة فهم الناس في حقبة ما قبل التاريخ. على أية حال، هذا يوضح لنا أن التوازي المعيق للتواصل يكون عرضة في حد ذاته لخطر العزلة اليوم عن فيضان كتالوج الاختراع. إن اعتمادنا الكثيف على هذا حتى بالنسبة لكوكبنا الأرضي يبرز الحاجة إلى تحليل البيانات الوظيفي العالي للتقنيات اليومية (يسمى DhT).
[لم يبقى من "برج بابل" شيء يمكن التعرف عليه اليوم. وحسب التقاليد بعد نحو ألفي عام قام الإسكندر الأكبر بتدمير ذلك المعبد الإمبراطوري وظل على مدى قرون مجرد مقلع للأحجار. ومع ذلك لم يتبق من برج كان هائل الضخامة ذات يوم، سوى حفرة مستنقع كريه الرائحة]
وبناءً على ذلك فإنه لا الحروب ولا الكوارث الطبيعية هي التي أدت إلى بروز تلك الحضارة المتطورة في عصور ما قبل التاريخ الحديث ولكن فقط غياب فوضى الاتصال. وحدث هذا بدوره من جراء غياب النظرة العامة لتنوع المخترعات (كما هو الحال اليوم) بقدر السيطرة عليها التي لا غنى عنها وفهمها الذي لا يحظى بالقدر الكافي.
إن غياب الرؤية الواضحة في الأبحاث العلمية ينعكس على حد سواء في الأهواء والألاعيب في المجالات السياسية والمالية والصناعية وفي الأسواق كما في تفشي الفوضى في المزايدة على إيجاد أفكار حلول إبداعية لمشاكلنا العالمية الحالية. سوف تبدأ منظمة FEAT في توحيد مكثف للمفاهيم. إن الإفراط في بعض المفاهيم الغريبة التي تكون غالبًا غير مفهومة للناس العاديين سوف يتم إعادة تنظيمها من خلال وضع تفسير مفهوم لها. هنا يتم وضع الخصائص المشتركة للأشياء المستخدمة يوميًا إلى جانب المصطلحات النظرية طبقًا لوظائفها للمستخدم النهائي وذلك بمسميات أساسية مفهومة بوضوح.
وحيث تواصل الشركات اضطرارها لإنشاء عالمها الخاص من المفاهيم، تعمل
منظمة FEAT على صياغة واجهة التفاعل بينها بالانتقال من المفاهيم الواسعة إلى مجتمع المفاهيم المحددة الذي يصبح فيه العمل الإنتاجي والبحثي والإبداعي أكثر فعالية. وفي صورة حسابية خالصة، يكون هذا على شكل معالجة حسابية متنوعة للمعلومات التي تتمثل عبر مصفوفة ناقلات الضرب وما إلى ذلك. ولمزيد من التوضيح: هناك أكثر من 3,3 مليار مستخدم للإنترنت ينقلون ليل نهار حول العالم وأحيانًا دون تمحيص مطلقًا وغالبًا بصورة عفوية مزقًا من الأفكار والمشاعر الواهمة كإعداد هائج من فيضانات البيانات في الحاسوب المركزي الذي يتصيدها حسابيًا ويدققها قبل أن يتم تسليمها إلى الجهة المرسل إليها في غضون أجزاء من الثانية! وفي نفس الوقت يتم تكوين مخزون هائل من البيانات المعلوماتية التي يمكن تنقيتها وفحصها بمساعدة محطة المعالجة الحسابية قارن مشروع
:تحول السيارات بسبب موضوع الطاق
منذ أن قام الإسكندر الأكبر بتدمير التراث الإمبراطوري لقمة الحضارة البابلية في "برج بابل" لكي يهز سياسات القوة القديمة، لم يكن هناك بالكاد وسائل نقل برية أسرع من الخيول حتى عصر ما بعد حقبة نابليون. بعد أن أتم ريتشارد تريفيثيك بالفعل صنع القاطرة البخارية عام 1804، أعقبه قيام كارل فريدريش بنز في عام 1886 بصنع أول سيارة بمحرك آلي يعمل بحرق البنزين في ورشته في مانهايم بألمانيا.
وبعد أكثر من 130 عام، أصبح الإنتاج العالمي للسيارات 83 مليون سيارة سنويًا أي أنه يتم إنتاج سيارة جديدة كل 2,6 ثانية. ومنذ عام 2010، أصبح يجوب شوارع العالم ما يزيد عن مليار سيارة. وبحلول عام 2020 سيكون هناك 1,3 مليار سيارة يتجول بها مستخدمو الطرق حول الكرة الأرضية. وبعد أن ألقت على هذه السيارة بظلالها أعداد هائلة من الفضائح والمناشدات السياسية وتكتيكات جماعات الضغط، أعلنت وكالة البيئة النمساوية في فيينا في ربيع عام 2017 من خلال بين صحفي حظرًا على استخدام السيارات التي تعمل بالديزل والبنزين اعتبارًا من عام 2020. وفي ألمانيا أيضًا تتراكم مشروعات القوانين لاستخدام سيارات الاحتراق الداخلي حتى عام 2030. لقد أصيب قطاع التصنيع ذاته بصدمة من جراء هذا. هناك مناقشات فضولية جارية حول إحياء السيارة الكهربائية والتي يزيد عمرها أيضًا عن 130 سنة (كلمة السر هي حماية المناخ).
ولكن السيارة الكهربائية لا تحل مشكلة واحدة من مشاكل البيئة. فهي بالقطع لا تساهم في حماية المناخ! فالسياسيون لا يستوعبون المسألة ولا تستطع شركات صناعة السيارات أن تجعلهم يفهمونها. على سبيل المثال أوضح دكتور مهندس أولريش شبيشر من معهد كارلسروه للتكنولوجيا (KIT) في دراساته فيما يسمى اعتبارات ثاني أكسيد الكربون من البئر إلى عجلة القيادة أن السيارة الكهربائية في ألمانيا أسوء بمعدل 1,6 مرات من أي سيارة تعمل باحتراق الوقود. في النمسا المجاورة يصل هذا المعدل إلى 1,3 (نظرًا لأنه لا يزال هناك كمية كبيرة نسبيًا من الطاقة المائية قيد الاستخدام)، ولكن يصل المعدل في الصين من 4 إلى 5. لا تأخذ هذه الحسابات بعين الاعتبار الكميات الهائلة من الطاقة الضرورية لإنتاج بطاريات السيارات الكهربائية (التي تسير 30,000 كم قبل أن تضطر إلى إعادة تدويرها مرة أخرى) كما لا يشمل ذلك احتياجات الطاقة اللازمة لعملية إعادة التدوير هذه بصرف النظر عن أي أحد يستطيع القيام بإعادة التدوير بصورة احترافية. ومع ذلك قامت الحكومة الفيدرالية بتوزيع 13 مليار يورو من أموال دافعي الضرائب لترويج إنتاج السيارات الكهربائية بين صانعي السيارات. يكمن حل المشكلة في الصيغة التالية: كلما زادت القوة كلما زاد المحرك اقتصادًا!
وفي هذا السياق يفحص علماء منظمة FEAT ثاني أكسيد الكربون المتعادل وأنواع الوقود التخليقي والتي تتطلب قدرًا كبيرًا من ثاني أكسد الكربون لإنتاجها وهي تطلقه. كل طفل يعرف قانون الطبيعة: "الطاقة لا تفنى ولا تُستحدث من العدم!". من المعلوم أن البطاريات (على عكس الوقود الأحفوري) تفقد الطاقة بصفة عامة كلما طال استخدامها (سواء استخدمت أم لم تستخدم) ولكن القول بأن السيارات الإلكترونية لا تبعث ثاني أكسيد الكربون في الواقع مجرد فرض يجترئ على ذكائنا. في نهاية المطاف فإن توليد الطاقة سوف يعمل على إنتاج ثاني أكسيد الكربون على أية حال. وفي مواجهة هذه الضحالة يواجه علماء FEAT تحديًا لتطوير وتقديم نتائج البحوث التي تجمع بين تخصصات عديدة للوصول إلى أفكار إبداعية خلاقة وتقديمها لجماعات الخبراء وتطويرها بصورة قابلة للتسويق بمساعدة الجامعات المناسبة.
لم يحدث من قبل أن توفر مثل هذا الكم الكبير من موارد العلوم البحثية للإنسان. ولكن عبر "تغليف" مختلف وحدات البحوث تصبح هذه الموارد محدودة نوعًا ما. سوف تساعد منظمة FEAT على فتح الأقفال اللازمة. وذلك أولًا وقبل كل شيء بمساعدة علمائها أصحاب أرقى المواهب العالية!