دائرة الرنين لتحليل الماء

الرنين

الرنين هو ظاهرة فيزيائية يحدث خلالها أن يهتز الجسم بأقصى شدة وذلك عند التعرض لتردد معين يسمى تردد الرنين، حيث إن كل جسم يتميز بتردد طبيعي خاص به، فإذا تعرض هذه الجسم لتردد مساوٍ لتردده الطبيعي فإن هذا الجسم سوف يخزن قيمة كبيرة من طاقة الاهتزاز مما يؤدي إلى اهتزازه بشدة، وهنا تكمن خطورة الرنين إذ يمكن أن تصل سعة الرنين إلى حد أكبر من تحمل الجسم مما يؤدي إلى انهيار الجسم بشكل مباشر، ويمكن ملاحظة هذه الظاهرة في الأوبرا بوضوح، وهذا المقال سيتحدث عن دائرة الرنين لتحليل الماء.[١]

دائرة الرنين لتحليل الماء

تعرف دائرة الرنين أو ما يسمى RLC بأنها دائرة كهربائية، قد تكون مرسلة للإشارات ضمن تردد محدد أو مستقبلة لموجات مرسل، وفي حالة الإرسال يستخدم مولد إشارات كهربائية يطلق ذبذبات وملاحظة ظاهرة الرنين، وتستخدم هذه الدائرة تيار كهربائي متردد، وتتكون من الأجزاء الآتية التي تكون موصولة على التوالي:[٢]

• مقاومة كهربائية.
• مكثف ذو سعة متغيرة، حيث يمكن تغيير التردد من خلال تغيير سعة هذا المكثف.
• ملف يمكن تغيير عدد لفاته، حيث يمكن الحصول على تردد مختلف من خلال تغيير عدد لفات الملف.

وتعرف دائرة الرنين لتحليل الماء باسم خلية الوقود المائي تم اختراعها بواسطة ستانلي ماير تعمل على تفكيك الماء وإنتاج الهيدروجين والأكسجين باستخدام الكهرباء وبطريقة تختلف عن التحليل الكهربائي تسمى تقنية الرنين أوالطنين[٣]، وتستخدم دائرة الرنين بالاعتماد على جهد كهربائي عالي لتقليل مقدار التيار واستهلاك أقل للكهرباء، حيث يتم تغيير مساحة سطح المكثف للحصول على التردد الصحيح وهو التردد الخاص بالماء، حيث سيحفز هذا التردد جزيء الماء لتمزيق نفسه وتفكيكه لمكوناته الرئيسة وهي الاكسجين والهيدروجين بشكل أساسي مما ينتج عنه كفاءات أفضل بكثير من تقنيات التحليل الكهربائي التقليدي[٤].

وهنالك بعض الشروط التي تحكم هذه الخلية ليتم تحليل الماء من خلالها حيث يجب أن يتم تسخين الماء السائل لضمان الحصول على تذبذب جيد حيث تعمل الحرارة على توزيع جزيئات الماء واضعاف الرابطة ضمنها ويجب أن تتم العملية ضمن نطاق تردد يصل لحوالي 22.135 جيجاهيرتز وهو التردد الأدنى الذي ينفصل فيه البخار من خلال الرنين.[٥]

تطبيقات دائرة الرنين لتحليل الماء

حاول ماير الإستفادة من دائرة الرنين لتحليل الماء ومن إعادة حرق الهيدروجين ليكون من مصادر الطاقة واستخدامه في تشغيل سيارة، حيث أعلن عن اكتشافه لسيارة لا تستخدم الوقود وإنما تعتمد على تحويل الماء إلى الهيدروجين ومن ثم حرق الهيدروجين لإنتاج الطاقة، حيث تحتاج لتحويل 10 جالونات من الماء إلى الغاز باستخدام الرنين، مما يكفي لتحريك هذه السيارة من نيويورك إلى لوس أنجلوس، [٥]وإلى اليوم ما زالت هذه السيارة موضوع جدل، فالكثير يرى أن هذه السيارة تخالف القانونين الأول والثاني للديناميكا الحرارية.[٣]

المراجع[+]

1. ↑ “Resonance”, en.wikipedia.org, Retrieved 14-8-2019. Edited.
2. ↑ “R-L-C Series Circuits”, study.com, Retrieved 14-8-2019. Edited.
3. ^ أ ب “How do water fuel cells work?”, www.quora.com, Retrieved 14-8-2019. Edited.
4. ↑ “What factors can increase the efficiency of water electrolysis?”, www.quora.com, Retrieved 14-8-2019. Edited.
5. ^ أ ب “Can I separate hydrogen from water in a fuel cell using resonance? If yes, what are the advantages?”, www.quora.com, Retrieved 14-8-2019. Edited.