باحثو معهد "مصدر" يطورون أنواعا جديدة من المواد المغناطيسية

كشف معهد "مصدر" للعلوم والتكنولوجيا الجامعة البحثية المستقلة للدراسات العليا التي تركز على تقنيات الطاقة المتقدمة والتنمية المستدامة، عن مشروع بحثي يهدف إلى تطوير مواد مغناطيسية جديدة تتسم بتكلفة منخفضة وخواص متطورة.

ويمكن لتلك المواد تحمل درجات حرارة مرتفعة لتحل محل مغانط العناصر الأرضية النادرة باهظة الثمن التي يتم استخدامها على نحو واسع في قطاعات صناعة السيارات والطيران والفضاء والطاقة والمجالات العسكرية.

وأكدت المدير المكلف في معهد مصدر الدكتورة بهجت اليوسف، أنَّ "المواد الممغنطة الجديدة التي يسعى باحثو معهد مصدر إلى استكشافها مرشحة لأن تسهم في دعم الجهود الرامية إلى تطوير الجيل القادم من تقنيات الطاقة النظيفة بما فيها توربينات الرياح وأن تخدم العديد من القطاعات الاقتصادية الرئيسية كقطاعات الطيران والفضاء والدفاع والتي تعتمد بشكل كبير على المغانط الدائمة القوية".

ويشرف على هذا المشروع كل من أستاذ علوم وهندسة المواد في المعهد الدكتور مأمون مدراج بالتعاون مع الباحث في دراسات ما بعد الدكتوراة الدكتور أحمد مصطفى.

وتعليقا على هذا المشروع قال الدكتور مأمون: "يحتاج توربين الرياح حاليا إلى كمية كبيرة من مغانط العناصر الأرضية النادرة والتي تصل إلى طن واحد لتوليد ميغاواط واحد من الطاقة الكهربائية، وانطلاقا من هذا الواقع يهدف مشروعنا البحثي إلى تطوير مواد مغناطيسية بديلة منخفضة التكلفة للتمكن بالتالي من خفض تكلفة تشغيل توربينات الرياح".

وأوضح الدكتور مدراج أن المواد المغناطيسية التي يعملون على تطويرها ستكون زهيدة الثمن وأكثر قدرة على تحمل درجات الحرارة المرتفعة مقارنة بمغناطيس النيوديميوم الذي يعد أقوى مغانط عناصر الأرض النادرة المستخدمة حاليا وهو ما يجعلها ملائمة للتطبيقات التي تتم ضمن شروط قاسية وتتطلب حرارة عالية كتوليد الكهرباء وصناعة السيارات كما أنها مؤهلة للدخول إلى الحيز التجاري وأن تمثل منتجا مهما ومنخفض التكلفة يعود بفوائد اقتصادية على دولة الإمارات.

وأشار مدراج إلى أن مشكلة مغناطيس النيوديميوم تكمن في أنه يحافظ على أداء جيد حتى مستوى 150 درجة مئوية ليفقد قوة المغنطة عند تجاوز ذلك الحد وقد لا تمتلك المواد المغناطيسية التي نطورها قوة المغنطة التي يتسم بها النيوديميوم إلا أنها قادرة على تحمل درجات حرارة أعلى فضلا عن أنها أقل تكلفة.

وتوقع تقرير نشرته أخيرًا الجمعية الملكية للكيمياء أن يزيد الطلب على النيوديميوم بنسبة 700 بالمائة خلال السنوات الخمس والعشرين المقبلة في حين أن حجم المعروض مستقبلا من هذه المادة الاستراتيجية قد لا يكون كافيا لتلبية هذا الطلب وهو ما يدفع باتجاه البحث عن مصادر بديلة للحصول على مواد ممغنطة.