hotchpotch/wikipedia-multilingual-ir-pairs huggingface dataset:
سفع رملي
السفع الرملي أو البثق الرملي أو الكشط بالرمل هو عملية دفع تيار من المواد الكاشطة (كالرمل) بقوة على سطح مراد كشطه تحت ضغط مرتفع لتنعيم السطح خشن أو تخشين سطح أملس أو تشكيل سطح أو إزالة ملوثات للسطح (كالصدأ مثلا). يتم استخدام سائل مضغوط أو هواء مضغوط عادةً، بواسطة قوة الطرد المركزي لدفع مادة السفع. حصل بنجامين تشو تيلغمان على براءة اختراع أول عملية كشط في 18 أكتوبر 1870.
هناك العديد من المتغيرات الداخلة في عملية الكشط، حيث يمكن استخدام مواد كاشطة مختلفة، هناك مواد شديدة الكشط، بينما البعض الآخر أخف. أكثر المواد كشطا هي السفع بالخردق (الرصاص المعدني) والسفع الرملي (بالرمل). تشمل المواد الكاشطة المعتدلة السفع بالخرز الزجاجي والبلاستيك أو قشور الجوز و أكواز الذرة. يمكن لبعض هذه المواد أن تسبب الحساسية للأفراد الذين لديهم حساسية من هذه المواد.
حجر البناء المنحوت
حجر البناء المنحوت هو حجر أو صخر طبيعي اختير وجرت عليه عمليات تشطيب (مثلًا، شُذب أو قُطع أو جوّف أو طُحن، أو أشياء أخرى) لتأمين شكل أو حجم معينين. يُعتبر لون الحجر ونسيجه ونمطه ونوع تشطيب سطحه من المتطلبات الطبيعية أيضًا. هناك معيار انتقاء آخر مهم وهو الديمومة: المقياس الزمني لقدرة تحمل حجر البناء المنحوت وحفاظه على خصائصه الأساسية والمميزة كالقوة ومقاومة التفسخ والمظهر.
تُعد المحاجر التي تنتج حجر البناء المنحوت أو الحجر المكسر (الذي يُستخدم كركام للبناء) قابلة للتحويل. بما أن معظم المقالع يمكن أن تنتج أحدهما، فإنه يمكن تحويل مقلع الحجر المكسر إلى مقلع حجر بناء منحوت. على أي حال، يجب أولًا إزالة الحجر الذي فُتت بالتفجير الكثيف والعشوائي. يُقسّم حجر البناء المنحوت برفق وبتقنيات أكثر دقة، مثل المناشر السلكية الماسية، والمناشر الحزامية الماسية والمحارق (مثاقب نفاثة)، أو عن طريق تفجير خفيف وانتقائي باستخدام بريماكورد، مادة متفجرة ضعيفة.
حجر البناء المنحوت أنواع الحجارة والصخور
تُستخدم مجموعة متنوعة من الصخور النارية (أو الماغماتية) والمتحولة والرسوبية كأحجار بناء منحوتة للتشييد والتزيين. من أنواع الصخور الشائعة المُستخدمة لهذا الغرض: الغرانيت والحجر الكلسي والرخام والترافرتين والحجر ذو الأساس الكوارتزي (الحجر الرملي، الكوارتزيت) والأردواز. من أنواع أحجار البناء المنحوتة الأخرى التي تعتبر عادةً أنواع خاصة ثانوية الاستخدام: المرمر (الجبس الكثيف) والحجر الأملس (أو الصابوني) والسربنتين ومشتقات أخرى مُصنعة من الحجر الطبيعي.
حجر البناء المنحوت أنواع الحجارة والصخور
يمكن تطبيق العديد من التشطيبات على حجر البناء المنحوت لتحقيق مؤثرات معمارية وجمالية متنوعة. من هذه التشطيبات – لكنها غير مقتصرة عليها: الصقل، يعطي السطح بريقًا عاليًا وانعكاسًا قويًا للضوء الوارد عليه (مثل المرآة تقريبًا). الشحذ، يعطي سطحًا ناعمًا مثل نسيج الأطلس («قشر البيض») غير العاكس. هناك تشطيبات تُعطي سطحًا مزخرفًا أكثر كالنقش بالمنحات المسنن، والتشطيب بالسفع الرملي، والتشطيب الحراري. يشبه النقش بالمنحات المسنن نمط أسنان الكلب، يتشكل سطح قاسٍ لكن ذو نمط موحد بأدوات صدم مختلفة الخشونة. يعطي السطح المُشطب بالسفع الرملي سطحًا مُنقّرًا غير منتظم من خلال تطبيق صدم عالي السرعة بالرمل أو بجزيئات معدنية على سطح الحجر. يُعطي التشطيب الحراري (أو اللهيبي) سطحًا ذا بنية مزخرفة غير عاكسة، لكن مع بعض الانعكاسات من أوجه الشقوق فقط، من خلال تطبيق لهيب ذي حرارة عالية. يمكن أن يغير التشطيب من اللون الطبيعي للحجر وذلك حسب التركيب المينرالي، خصوصًا في الأحجار التي تحتوي على مستويات عالية من الحديد.
حجر البناء المنحوت استخدامات أساسية
هناك ألوان شائعة الاستخدام في هذه التطبيقات الأساسية، ومذكورة أدناه خلال السياق، لكن هنالك طيف كبير جدًا من الألوان، ومتاح بآلاف الأنماط. تتشكل هذه الأنماط من خلال ظواهر جيولوجية كالتدرجات الحُبيبية المنرالية والتضمينات والعروق والتجاويف المحشوة والبثور والخدوش. بالإضافة إلى ذلك، يجري أحيانًا انتقاء صخور وأحجار من أجل هذه الاستخدامات لا تُصنف عادةً كحجر بناء منحوت. منها الجاد (اليشم) والعقيق والجاسبر (اليشب).
حجر البناء المنحوت استخدامات أساسية
يكون الحجر (عادةً الغرانيت) المستخدم في مناضد المطابخ وأسطح مغاسل الحمامات عبارة عن بلاطة مشطبة من الحجر، وتكون مصقولة عادةً لكن يضاف إليها نوع تشطيب آخر أحيانًا (كالشحذ أو السفع الرملي). السماكات المعيارية الصناعية في الولايات المتحدة هي 2 سم و3 سم. غالبًا ما تُضاف على البلاطات ذات سماكة 2 سم طبقة صفائحية على الحواف لإعطائها مظهرًا أكثر سماكة. تُقطع البلاطات لتلائم مناضد المطابخ أو أسطح مغاسل الحمام، من خلال أخذ القياسات أو باستخدام قالب نموذجي أو من خلال القولبة الرقمية (أي بمساعدة الحاسوب). تُنشر بلاطة المنضدة (كونترتوب) عادةً من كتل قاسية من الحجارة من خلال الحركة الترددية لمنشار متعدد النصال يستخدم الحبيبات الفولاذية كأداة سحج. تستعين التقنيات الأكثر حداثة بالمناشر السلكية الماسية التي تستهلك ماء وطاقة أقل. يمكن للمناشر ذات الأسلاك المتعددة، إلى ما يقارب 60 سلكًا، أن تقطع الكتلة إلى لوح في أقل من ساعتين. يجري تشطيب الألواح (أي تُصقل، تُشحذ)، وتُغلف بعدها بالراتينج لملء الشقوق الدقيقة وعيوب السطح التي تتشكل عمومًا بسبب فقدان العناصر ذات الارتباط الضعيف مثل البيوتيت. تُقطع ورشة التصنيع هذه الألواح إلى المقاس النهائي وتُشطب الحواف بمعدات توجيه يدوية أو آلات جلخ أو معدات تحكم رقمية أو معدات صقل. في عام 2008، أُثيرت مشاغل تتعلق بانبعاثات الرادون من مناضد الغرانيت في المطابخ؛ ينص مجلس السلامة الوطني على أن إسهام الرادون في الهواء الداخلي يأتي من التربة والصخر الموجود حول المسكن (69%)، ومن الهواء الخارجي وإمدادات المياه (28%)، و 2.5% فقط من كل مواد البناء – من ضمنها مناضد الغرانيت. يمكن لمالك المنزل المهتم بهذا الأمر أن يستخدم تقنيات تخفيف وإزالة الرادون التي تنص عليها الجمعية الأمريكية لاختبار المواد. الحجر المُستخدم لمناضد المطابخ ومناضد مغاسل الحمام هو عادةً الغرانيت، لكن يُستخدم الرخام أحيانًا (خاصة لسطح المغسلة)، وأحيانًا الحجر الكلسي أو الأردواز. تُنتَج غالبية الأحجار الخاصة بهذه الاستخدامات في البرازيل وإيطاليا والصين.
حجر البناء المنحوت استخدامات أساسية
البلاط هو وحدة رقيقة نموذجية من الحجر، عادةً بطول 30.5 سم وعرض 10 مم. هناك مقاسات شائعة أخرى وهي 38 سم و46 سم و61 سم؛ ستكون هذه البلاطات عادةً بعرض يصل إلى 30.5 سم. تُصقل غالبية البلاطات، لكن هناك أنواع تشطيب أخرى، كالشحذ، تزداد انتشارًا. تقريبًا كل بلاطات الحجر هي ذات إنتاج ضخم، وذلك من خلال خطوط إنتاج آلية تُعطي أحجامًا وتشطيبات متطابقة وقدرات تحمل متقاربة. هناك استثناءات من بينها بلاط الأردواز للأرضيات وطلبات خاصة: بلاط مع أحجام أو أشكال غريبة، تشطيبات غير عادية أو أعمال تطعيم زخرفية. بالخلاصة، خط الإنتاج الآلي للبلاط هو تركيبة معقدة من آليات التقطيع والمعايرة، وآليات شحذ مع تلميع، ومكنات تحديد تُعطي حوافًا مسطحة أو مدورة، وناقلات مترابطة لتحويل الحجر من الشكل اللوحي إلى منتج البلاطة النهائي. الحجر الأكثر استخدامًا للبلاط هو الرخام، لكن كثيرًا ما يُستخدم الغرانيت، وأحيانًا الحجر الكلسي أو الأردواز أو الحجر ذي الأساس الكوارتزي. الألوان الشائعة هي الأبيض وألوان التراب الفاتحة. تُنتج معظم الحجارة المستخدمة للتبليط في إيطاليا والصين.
حجر البناء المنحوت استخدامات أساسية
في الحديث عن المعالم التذكارية الحجرية كشواهد القبور أو بلاطها أو كما في الأضرحة، فإنه بعد نشرها بالمنشار متعدد النصال إلى بلاطات كبيرة سميكة (تصل أبعادها حتى عرض 3 م، وسماكة أكثر من 15 سم)، تعمل مناشر أصغر أو مقاصل (تقطع الغرانيت وتُشكل الحواف الحادة التي نراها عادةً في المعالم التذكارية) على تشكيل المعلم التذكاري. تُصقل الواجهات والخلفيات عادةً. تُنقش بعدها المعالم الفردية (أو الشخصية، مثل شاهدة القبر التي يُكتب عليها اسم الشخص المتوفي ومعلومات وجمل أخرى)، وتُشكل وتُحدد تفاصيلها أكثر من خلال أدوات يدوية ومعدات السفع الرملي. في وقتنا هذا، يُستعمل حجر الغرانيت عادةً في هذه المعالم، وأحيانًا الرخام (مثل المدافن العسكرية)، ويندر استخدام أنواع أخرى. يُظهر الغرانيت والكوارتز ديمومة جيدة، خاصة مع الأمطار حمضية عادةً. (إن هذا الأمر هو نتيجة طبيعية لوجود ثنائي أكسيد الكربون في الجو، الذي يولد محلولًا ضعيفًا من حمض الكربونيك في الأمطار؛ تأتي الحموضة الزائدة للهطولات المطرية من أكسيدات الكبريت والنتروجين الناتجة عن الانبعاثات البشرية المنشأ). (كان الحجر الكلسي والحجر الرملي الخيارين المفضلين عادةً للمعالم التذكارية في القرن التاسع عشر، لكنهما الآن لا يُستخدمان بشكل كبير بسبب معدل التعرية المتسارع الناتج عن انحلال الكربونات الضعيفة تجاه الأسيد من خلال الهطولات المطرية الحمضية). الألوان الأكثر شيوعًا في المعالم التذكارية هي الرمادي والأسود والماهوغاني بالنسبة للغرانيت؛ للرخام، يُعد اللون الأبيض هو الأكثر شيوعًا. اليوم، توّرد غالبية الأحجار المستخدمة في أميركا الشمالية من بلدان مثل الهند والصين. سبّب هذا الأمر كساد مراكز النُصب التذكارية التقليدية في شمال أميركا مثل جورجيا وكيبيك.
شينباشيرا (عمارة)
شينباشيرا «العمود القلبي» (باليابانية: 心柱 أو 真柱، بالروماجي: shinbashira)، تشير إلى الدعامة المركزية التي توضع في قلب أبنية الباغودا اليابانية «توه؛塔» أو الأبنية المشابهة لها، وتمثل السر وراء مقاومة الأبنية اليابانية الخشبية القديمة للزلازل بينما الخرسانية الحديثة تنهار بسهولة.
شينباشيرا (عمارة) تاريخياً
يمكن إيجاد هذا التركيب في أقدم بناء خشبي في العالم معبد هوريوجي والذي تبين عام 2001 بأن الشجرة التي أستخدمت كدعامة له تم قطعها في عام 594 ميلادي، استمر استعمال هذه البنية الهندسية بشكل واسع في بناء أبراج التوه (باغودا) الأخرى مثل هوكي-جي [الإنجليزية] في محافظة نارا، في القرن الثامن وكايجوسين-جي [الإنجليزية] في محافظة كيوتو.
شينباشيرا (عمارة) هندسياً
يصنع هذا العمود عادةً من السيقان المستقيمة لأشجار هينوكي [الإنجليزية] (السرو الياباني)، يمتد العمود على طول المبنى ويخرج من طرفه العلوي، في التصميمات القديمة تم دفن الدعامة عميقاً في الأرض على قاعدة حجرية تسمى «شينسو؛心礎»، كما في برج معبد هوريوجي حيث وجد أن الدعامة تمتد إلى 3 م (9.8 قدم) تحت الأرض.
في بدايات القرن السابع، كان شينباشيرا يصنع من سيقان الأشجار الكاملة بعد تجريدها من اللحاء ثم صقلها وتشكيلها لتصبح بشكل مثمن على طول إمتداده داخل البرج، ثم تصبح دائرية ومدببة في المنطقة البارزة فوق سقف البناء، هذا التشكيل كان ضرورياً لتثبيت القطع المعدنية في أعلى قمة البرج «سورين؛相輪».
في برج هوروجي يصل طول الدعامة المركزية إلى إرتفاع 31.5 م (103 قدم)، وقطرها: عند القاعدة 77.8 سـم (30.6 بوصة)، وعند الوسط 65.1 سـم (25.6 بوصة)، وعند منتصف القمة حوالي 24.1 سـم (9.5 بوصة).
شينباشيرا (عمارة) هندسياً
الدعائم الطويلة والضخمة يتم تقسيمها إلى ثلاثة أقسام: القسم الأول يمتد من حجر الأساس وإلى الطابق الثالث من المبنى، القسم الثاني من الطابق الثالث وحتى السقف الأخير، القسم الثالث هو ما يبرز فوق سقف البناء "سورين [الإنجليزية]".
خلال القرن الثامن، تم تغيير التصميم لتصبح الدعامة تُركب على قاعدة حجرية مع مستو الأرض من الأمثلة عليها برج معبد هوكي-جي [الإنجليزية] في نارا واستمر استخدام هذا التصميم في البناء حتى القرن الثالث عشر، بعدها تم رفع الدعامة لتركب فوق سقف الطابق الأول من البناء كما في برج معبد كايجوسين-جي [الإنجليزية] في كيوتو، خلال حقبة إيدو تم تغيير تصميم البناء الداخلي للأبراج ليصبح أكثر تعقيداً وتم إعتماد تعليق الدعامة المركزية بالسلاسل، بحيث أن نهايتها السفلية لا تلمس الأرض بل ترتفع بمقدار قليل جداً، من الامثلة عليها نيككو-توشوغو في محافظة توتشيغي.
شينباشيرا (عمارة) مقاومة الزلازل
اليابان بلد معرض للزلازل بإستمرار، مع ذلك خلال أكثر من 1400 عام لم يتم تسجيل أي حالة إنهيار لبرج باغودا يحتوي على شينباشيرا بفعل زلزال، حتى في زلزال هانشين عام 1995، الذي أدى إلى وفاة أكثر من 6400 شخص، وتدمير الكثير من البنى التحتية بقت أبراج الخمس طبقات في كيوتو القريبة من الزلزال صامدة، هذه المقاومة تنسب غالباً إلى الدعامة المركزية لكن بعض البحوث الجديدة تقترح أن تصميم رفوف الأسطح الواسعة من الممكن أن تساهم في زيادة إستقرارية هذه المباني.
نماذج المحكاة التي قام بها المهندس شوزو إيشيدا لدراسة قوة تحمل أبراج الباغودا ذات العمود القلبي المثبت داخل الأرض كما في أغلب الأبنية التي بنيت بين القرنين السادس والثامن والأبنية ذات الأنظمة الأحدث ألتي يوضع فيها العمود فوق السقف الأول أو يعلق بسلاسل مع البرج الذي من دون عمود قلبي، وكانت النتيجة أن المباني التي تحتوي على شينباشيرا مثبت في الأرض أظهرت قوة تحمل بمقدار الضعفين تقريباً من الأنظمة الأخرى، كما أجريت دراسات أخرى عديدة حتى على مباني الطوب لغرض الاستفادة من هذه الخاصة في الهندسة الحديث.
شينباشيرا (عمارة) الاستخدام الحديث
النتائج الإيجابية ألتي خرجت فيها الدراسات حول مقاومة هذا التركيب الهندسي للزلازل جعلت المهندسين يعيدون إستخدامه في التصاميم الحديثة كما فعلت شركة «نيكين سيكي» الهندسية في تصميم برج سكاي-تري في طوكيو، حيث وضع قلب للبرج بشكل دعامة خرسانية مدعمة بالفولاذ بطول 375 م (1,230 قدم) وغير مرتبطة بشكل مباشر مع جسم البرج نفسه، هذا التصميم يعمل على منع تمايل البرج المخروطي الشكل خلال الهزات الأرضية.
بأسلوب مشابه تم تصميم مبنى شارع 680 فولسوم الفولاذي المتكون من 14 طابق في سان فرانسيسكو، باستخدام شكل أكثر حداثة من نظام شينباشيرا حيث وضع في مركز البناء قلب مكون من 8,000,000 رطل (3,600 طن) من الخرسانة يمكنه أن يتحرك بحرية فوق سطح منزلق بشكل بندول خلال الهزات الأرضية.
النادي الأهلي المصري موسم 1948–49
لعب النادي الأهلي المصري موسم 1948–49 بطولتان، وهما الدوري المصري الممتاز 1948-49 ودوري منطقة القاهرة 1948-49، فاز الأهلي ببطولة الدوري المصري فقط في هذا الموسم.
النادي الأهلي المصري موسم 1948–49 جدول ترتيب الدوري المصري الممتاز 1948-49
(ب)= البطل، ل= لعب; ف = فوز; ت = تعادل; خ = خسارة; له = أهداف لصالحه; عليه = عليه من الأهداف; ± = فارق الأهداف; ن= نقاط
عوز الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز
عوز الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز هو اضطراب استقلابي وراثي جسدي متنح مرتبط بطفرة في إنزيم الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز.
عوز الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز العلامات والأعراض
يعاني معظم المرضى المصابين بعوز الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز من نوبات متكررة من حصيات كلوية لا تظهر باستخدام التصوير بالأشعة السينية. رغم ذلك، يمكن اكتشافها بسهولة من خلال طرائق التصوير الطبية الأخرى مثل التصوير باستخدام الموجات فوق الصوتية أو التصوير المقطعي المحوسب. قد تظهر أعراض الفشل الكلوي لدى مجموعة قليلة من المرضى. يرتبط وجود الحصيات الكلوية بآلام في الخاصرة أو البطن، بينما تكون الأعراض المرتبطة بالفشل الكلوي غير نوعية إلى حد كبير، ومثال عليها: زيادة التعب والضعف ونقص الشهية وفقدان الوزن. قد يعاني الأطفال المصابون بالمرض من أعراض مشابهة. وفي الأطفال الصغار، يمكن أن يسبب عوز الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز بقع بنية مُحمَّرة في منطقة الحفاض.
عوز الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز علم الوراثة
يورث عوز الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز بطريقة جسدية متنحية؛ وهذا يعني أن الجين المعيب المسؤول عن الاضطراب موجود على كروموسوم جسدي، وأن الإصابة بهذا الاضطراب تتطلب نسختين من الجين المعيب (نسخة موروثة من كلا الوالدين). قد يحمل والدا الفرد المصاب باضطراب جسدي متنح نسخة واحدة من الجين المعيب. ولهذا، لا يعاني هذان الوالدان عادةً من أي علامات أو أعراض هذا الاضطراب.
يؤدي الاضطراب إلى تراكم البيورين 2- 8- ديهيدروكسيدينين غير القابل للذوبان. هذا قد يؤدي إلى تحصي الكلية والقصور الكلوي الحاد وتلف الكلى الدائم.
سُجِّلَ أكثر من 300 شخص مصاب بهذا المرض في جميع أنحاء العالم ولكن من غير المعروف مدى شيوع هذه المشكلة الطبية حقًا. يفتقر المرضى إلى إنزيم الأدينين فوسفوريبويل ترانسفيراز وبالتالي يواجهون صعوبات في تكسير مواد غذائية تسمى بيورينات، ما يؤدي إلى تراكم مركب يسمى 2-8-ديهيدروكسيدينين تطرحه الكليتان. يملك نحو 70% من المرضى المصابين شعرًا أحمر أو أقارب بلون شعر أحمر.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه (بي إي سي سي إس)، وهي عملية استخراج الطاقة الحيوية من الكتلة الحيوية واحتجاز الكربون وتخزينه، وبالتالي إزالته من الغلاف الجوي. يأتي الكربون في الكتلة الحيوية من ثاني أكسيد الكربون الناتج عن الغازات الدفيئة (CO2)، والذي يُستخرج من الغلاف الجوي عندما تنمو الكتلة الحيوية. تُستخرج الطاقة بأشكال مفيدة (الكهرباء والحرارة والوقود الحيوي، وما إلى ذلك) إذ يُستفاد من الكتلة الحيوية من خلال الاحتراق أو التخمير أو التحلل الحراري أو طرق التحويل الأخرى. يُحول بعض الكربون في الكتلة الحيوية إلى ثاني أكسيد الكربون أو الفحم الحيوي الذي يمكن تخزينه بعد ذلك عن طريق العزل الجيولوجي أو التطبيقات الأرضة، تباعًا، ما يتيح إزالة ثنائي أكسيد الكربون ويجعل (بي إي سي سي إس) تقنية انبعاثات سلبية.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه
يقترح تقرير التقييم الخامس للجنة الدولية للتغيرات المناخية الذي أعدته اللجنة الدولية للتغيرات المناخية (آي بّي سي سي) مجموعة محتملة من الانبعاثات السلبية الناتجة عن (بي إي سي سي إس) تتراوح من 0 وحتى 22 غيغا طن في السنة. استخدمت خمسة مرافق حول العالم اعتبارًا من عام 2019 تقنيات (بي إي سي سي إس) بنشاط، وكانت تلتقط نحو 1.5 مليون طنًا سنويًا من ثنائي أكسيد الكربون. يتقيد الانتشار الواسع لـ (بي إي سي سي إس) بتكلفة وتوافر الكتلة الحيوية.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه الانبعاث السلبي
تتمثل الدعوة الرئيسية لـ (بي إي سي سي إس) في قدرتها على إحداث انبعاثات سلبية لثنائي أكسيد الكربون. يزيل احتجاز ثنائي أكسيد الكربون من مصادر الطاقة الحيوية ثاني أكسيد الكربون من الغلاف الجوي بشكل فعال.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه الانبعاث السلبي
تُستمد الطاقة الحيوية من الكتلة الحيوية التي تُعتبر مصدر للطاقة المتجددة وتعمل بمثابة بالوعة للكربون أثناء نموها. تُعيد إطلاق الكتلة الحيوية التي تُحرق أو تُعالج ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي أثناء العمليات الصناعية، وبالتالي فإن العملية تنتج صافي انبعاثات صفرية من ثاني أكسيد الكربون، على الرغم من أنه من الممكن أن يكون جرى تعديله بشكل إيجابي أو سلبي اعتمادًا على انبعاثات الكربون المرتبطة بنمو الكتلة الحيوية ونقلها ومعالجتها. تعمل تقنية احتجاز الكربون وتخزينه (سي سي إس) على اعتراض إطلاق ثاني أكسيد الكربون في الغلاف الجوي وإعادة توجيهه إلى مواقع التخزين الجيولوجي. لا يُطلق ثنائي أكسيد الكربون مع مصدر الكتلة الحيوية فقط من محطات الطاقة التي تعمل بالكتلة الحيوية، ولكن أيضًا أثناء إنتاج اللب المستخدم في صناعة الورق وفي إنتاج الوقود الحيوي مثل الغاز الحيوي والإيثانول الحيوي. يمكن أيضًا استخدام تقنية (بي إي سي سي إس) في مثل هذه العمليات الصناعية.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه الانبعاث السلبي
تحجز تقنيات (بي إي سي سي إس) ثنائي أكسيد الكربون في التكوينات الجيولوجية بطريقة شبه دائمة، بينما تخزن الشجرة الكربون الخاص بها فقط خلال فترة حياتها. توقع تقرير اللجنة الدولية للتغيرات المناخية بشأن تكنولوجيا احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه أن أكثر من 99 % من ثنائي أكسيد الكربون المخزن عبر العزل الجيولوجي من المرجح أن يظل في مكانه لأكثر من 1000 عام. قد تنطوي الأنواع الأخرى من مصارف الكربون مثل المحيط والأشجار والتربة على خطر حلقات التغذية الراجعة السلبية في درجات الحرارة المتزايدة، فمن المرجح أن توفر تقنية (بي إي سي سي إس) ديمومة أفضل من خلال تخزين ثاني أكسيد الكربون في التكوينات الجيولوجية.
أطلقت العمليات الصناعية الكثير من ثنائي أكسيد الكربون ليُحتجز بواسطة المصارف التقليدية مثل الأشجار والتربة للوصول إلى أهداف منخفضة الانبعاثات. ستكون هناك انبعاثات إضافية كبيرة خلال هذا القرن بالإضافة إلى الانبعاثات المتراكمة حاليًا، حتى في أكثر سيناريوهات الانبعاثات المنخفضة طموحًا، ولذلك اقتُرحت (بي إي سي سي إس) بمثابة تقنية لعكس اتجاه الانبعاثات وإنشاء نظام عالمي لصافي الانبعاثات السلبية. وهذا يعني أن الانبعاثات لن تكون صفرًا فحسب، بل سلبية أيضًا، إذ لا يجري تقليل الانبعاثات فحسب، بل سيجري تقليل الكمية المطلقة من ثنائي أكسيد الكربون في الغلاف الجوي.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه التحديات
تُماثل بعض الاعتبارات البيئية وغيرها من المخاوف المتعلقة بالتنفيذ الواسع النطاق لـ (بي إي سي سي إس) تلك الموجودة في احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه. ومع ذلك، يُوجه الكثير من النقد تجاه احتجاز ثاني أكسيد الكربون وتخزينه لأنه قد يعزز الاعتماد على الوقود الأحفوري القابل للنفاد وتعدين الفحم الغازي بيئيًا. لا تواجه (بي إي سي سي إس) القضية نفسها، نظرًا لاعتمادها على الكتلة الحيوية المتجددة. ومع ذلك، هناك اعتبارات أخرى تشمل (بي إي سي سي إس)، وتتعلق هذه الاعتبارات بالاستخدام المتزايد المحتمل للوقود الحيوي. يخضع إنتاج الكتلة الحيوية لمجموعة من قيود الاستدامة، مثل: ندرة الأراضي الصالحة للزراعة والمياه العذبة، وفقدان التنوع الحيوي، والمنافسة على إنتاج الغذاء، وإزالة الغابات وندرة الفوسفور. من المهم التأكد من استخدام الكتلة الحيوية بطريقة تزيد من فوائد الطاقة والمناخ. كان هناك انتقادات لبعض سيناريوهات نشر (بي إي سي سي إس) المقترحة، حيث سيكون هناك اعتماد كبير جدًا على زيادة مدخلات الكتلة الحيوية.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه التحديات
سوف تكون هناك حاجة لمساحات كبيرة من الأرض لتشغيل (بي إي سي سي إس) على النطاق الصناعي. ستصل الحاجة إلى 300 مليون هكتار من مساحة الأرض (أكبر من الهند) لإزالة 10 مليارات طن من ثاني أكسيد الكربون. ونتيجة لذلك، فإن (بي إي سي سي إس) تخاطر باستخدام الأراضي التي يمكن أن تكون أكثر ملاءمة للزراعة وإنتاج الغذاء، وخاصة في البلدان النامية.
قد يكون لهذه الأنظمة آثار جانبية سلبية أخرى. ومع ذلك، لا توجد حاجة حاليًا لتوسيع استخدام الوقود الحيوي في تطبيقات الطاقة أو الصناعة للسماح بنشر (بي إي سي سي إس). هناك بالفعل انبعاثات كبيرة اليوم من المصادر الثابتة لثنائي أكسيد الكربون المشتق من الكتلة الحيوية، والتي يمكن استخدامها في (بي إي سي سي إس). على الرغم من أنه في سيناريوهات تطوير نظام الطاقة الحيوية المستقبلية المحتملة قد يكون هذا اعتبارًا مهمًا.
الطاقة الحيوية الناتجة عن احتجاز ثنائي أكسيد الكربون وتخزينه التحديات
يتطلب رفع مستوى (بي إي سي سي إس) إمدادًا مستدامًا للكتلة الحيوية -مصدر لا يتحدى أرضنا ومياهنا وأمننا الغذائي. يُعد استخدام محاصيل الطاقة الحيوية بمثابة مواد وسيطة، فهو لن يسبب مخاوف تتعلق بالاستدامة فقط، بل سيتطلب أيضًا استخدام المزيد من الأسمدة التي تؤدي إلى تلوث التربة وتلوث المياه. علاوة على ذلك، ترتبط غلة المحاصيل بشكل عام بالظروف المناخية، إذ يمكن أن يكون من الصعب السيطرة على إمدادات المواد الأولية. يجب أن يتوسع قطاع الطاقة الحيوية أيضًا لتلبية مستوى إمداد الكتلة الحيوية. سيتطلب توسيع قطاع الطاقة الحيوية التنمية التقنية والاقتصادية وفقًا لذلك.
مستودع وقود مداري
مستودع الوقود المداري هو محطة للوقود تُوضع في مدار حول الأرض أو حول أي جرم آخر للسماح بتزويد المركبات الفضائية أو مرحلة النقل الخاصة بالمركبات الفضائية بالوقود في الفضاء. وهو أحد أنواع مستودعات الموارد الفضائية التي اقتُرحت لتمكين استكشاف الفضاء مع بنية تحتية. يوجد العديد من مفاهيم المستودعات المختلفة اعتمادًا على نوع الوقود الذي سيتم توريده أو موقعه أو نوع المستودع الذي قد يتضمن أيضًا ناقلة وقود لإيصال حمولة واحدة إلى مركبة فضائية في موقع مداري محدد لتغادر بعد ذلك. ليس من الضروري أن تكون مستودعات الوقود مرتبطةً بالمحطات الفضائية أو قريبةً منها.
تُعتبر وكالات الفضاء ووزارات الدفاع وأقمار الاتصالات الصناعية أو الشركات التجارية الأخرى من بين المستخدمين المحتملين لمنشآت التزود بالوقود وتخزينه في المدار.
مستودع وقود مداري
ستطيل مستودعات الوقود العمر التشغيلي للأقمار الصناعية التي استهلكت تقريبًا كل وقودها الخاص أثناء إجراءها مناورات مدارية والموجودة في الغالب في المدارات المتزامنة مع الأرض. ستلتقي المركبات الفضائية بالمستودع، أو العكس، لإعادة التزود بالوقود لاستخدامه في المناورات المدارية اللاحقة. في عام 2011، أبدت شركة إنتلسات اهتمامًا بإجراء مهمة اختبارية أولية لإعادة تزويد العديد من الأقمار الصناعية بالوقود في مدارها المتزامن مع الأرض، ولكن أُلغيت جميع الخطط منذ ذلك الحين.
مستودع وقود مداري
ستكون الوظيفة الأساسية لمستودع المدار الأرضي المنخفض (إل إي أوه) هي توفير الوقود لمراحل النقل المتجهة إلى القمر أو المريخ أو ربما إلى مدار متزامن مع الأرض. بما أنه يمكن تفريغ كامل وقود مرحلة النقل أو جزء منه، فإن المركبة الفضائية التي تُطلق بشكل منفصل مع الحمولة و/أو الطاقم يمكن أن تكون ذات كتلة كبيرة أو قد تستخدم مركبة إطلاق أصغر. لكن في حال وجود مستودع أو ناقلة وقود في إل إي أوه، يمكن تقليل حجم مركبة الإطلاق وزيادة معدل الطيران – أو يمكن أن يسمح ذلك بإطلاق حمولات أكبر، باستخدام هندسة مهمات أحدث لتعمل المركبة الفضائية التي تدور حول الأرض كمرحلة ثانية. قد يقلل ذلك من إجمالي تكاليف الإطلاق نظرًا لأن التكاليف الثابتة ستتوزع على المزيد من الرحلات الجوية وعادةً ما تكون التكاليف الثابتة أقل عند استخدام مركبات إطلاق صغيرة. يمكن أيضًا وضع مستودع الوقود في نقطة لاغرانج الأولى الخاصة بالأرض والقمر (إي إم إل 1) أو خلف القمر في النقطة الثانية (إي إم إل 2) لتقليل تكاليف السفر إلى القمر أو المريخ. اقتُرح أيضًا وضع مستودع وقود في مدار حول المريخ.
مستودع وقود مداري مستودعات الوقود في المدار الأرضي المنخفض
بالنسبة للصواريخ والمركبات الفضائية، عادة ما يشغل الوقود ثلثي الكتلة الكلية أو أكثر.
تستخدم المحركات الصاروخية الكبيرة في المرحلة العليا بشكل عام وقودًا مُبردًا تبريدًا عميقاَ مثل الهيدروجين السائل والأكسجين السائل (إل أوه إكس) كمؤكسد لتمكين الاندفاع النوعي الكبير ولكن يجب التفكير بعناية في مشكلة تسمى «التبخر». قد يستنزف التبخر بعد تأخير الإطلاق بأيام قليلة كميةً من الوقود ما قد يمنع عملية الدخول في المدار الأعلى، الذي قد يؤدي إلى إحباط المهمة. ستحتاج مهمات القمر أو المريخ بين أسابيع إلى أشهر لتجميع عشرات الآلاف إلى مئات الآلاف من الكيلوغرامات من الوقود، لذلك قد يكون من الضروري وجود معدات إضافية على مرحلة النقل أو مستودع الوقود للتخفيف من التبخر.
مستودع وقود مداري مستودعات الوقود في المدار الأرضي المنخفض
يمكن الاحتفاظ بالوقود السائل غير المبرد تبريدًا عميقًا والقابل للتخزين على الأرض بما في ذلك وقود آر بّي 1 (الكيروسين)، ورباعي أكسيد ثنائي النيتروجين (إن تي أوه)، بالإضافة للوقود المبرد بشكل معتدل، مثل الميثان والأكسجين السائلين، في حالته السائلة بأقل قدر من التبخر مقارنةً مع الوقود المبرد، لكن الاندفاع النوعي سيكون أقل أيضًا. بالإضافة إلى ذلك، يشمل الوقود الغازي أو فوق الحرج، مثل ذلك المُستخدم في محركات الدفع، الزينون والأرجون والبزموت.
مستودع وقود مداري تكاليف إطلاق الوقود
علق مدير وكالة ناسا السابقة مايك غريفين في الاجتماع السنوي الثاني والخمسين للجمعية الأمريكية للملاحة الجوية في هيوستن، في نوفمبر 2005، أنه «بالنظر إلى الإنفاق الحكومي المنخفض والمتحفظ البالغ 10000 دولار/كيلوجرام في المدار الأرضي المنخفض، سيكلف إطلاق 250 طن متري من الوقود في مهمتين سنويًا 2.5 مليار دولار، وفقًا لمعدلات الحكومة.»
إذا افترض المرء إمكانية إرسال مركبة إطلاق بكتلة 130 طنًا متريًا مرتين في السنة مقابل 2.5 مليار دولار، فإن السعر يبلغ نحو 10000 دولار/كيلوجرام.