استطاع مجموعة من الباحثين من بريستول بناء جهاز جديد قادر على ضخ الفضلات البشرية إلى “غرفة المحركات” لروبوت ذاتي الإدامة. هذا الجهاز الذي يحاكي القلب البشري، يستغل مواد ذكية تُدعى السبائك المتذكرة للشكل، ويمكن استخدامه لإيصال البول البشري إلى الأجيال القادمة من الـ EcoBot — وهو روبوت يمكنه التصرّف لوحده تمامًا عبر تجميع الفضلات وتحويلها إلى كهرباء.
لقد طوّر الباحثون في مختبر بريستول للروبوتات — وهو مشترك بين جامعة غرب إنجلترا وجامعة بريستول — في العقد الماضي أربعة أجيال من الـ EcoBots، كل منها يستمد طاقته من خلايا وقود ميكروبية مولدة للكهرباء، تستغل الأحياء الدقيقة لهضم المادة الحيوية وتوليد طاقة واطئة. وفي المستقبل، يعتقد أن الـ EcoBots سوف تستخدم كمراقبات في مناطق قد يكون فيها مستويات خطرة من التلوث، أو مفترسات خطرة بالفعل، بحيث لا تحتاج إلا لمساعدة بشرية قليلة.
يقول بيتر والترز، المؤلف الرئيس للدراسة: “نحن نخمّن أنه في المستقبل، يمكن للـ EcoBots التي تستغل البول أن تؤدي مهمات مراقبة بيئية كقياس الحرارة، الرطوبة وجودة الهواء. ويمكن توظيف عدد من الـ EcoBots كشبكة متحسسات نقالة متوزعة. في بيئة المدينة، يمكنها إعادة الشحن عبر استغلال الحمامات العامة. وفي البيئات الريفية، يمكن استغلال الفضلات السائلة الفائضة من المزارع.”
وقد أُثبَت فعلا أن هذه الأنواع من الروبوتات يمكنها توليد طاقتها من الفواكه والخضار الفاسدة، الذباب الميت، مياه الفضلات، الحمأة العضوية، والبول البشري. وحاليًا تستغل مضخات المحركات الاعتيادية لإيصال الوقود السائل إلى خلايا وقود الـ EcoBot؛ ولكنها تظل عرضة للأعطال والانسدادات الميكانيكية. أما الجهاز الجديد، الذي يبلغ حجمه الداخلي 24.5 مليلتر، فيعمل بأسلوب مشابه للقلب البشري عبر ضغط هيكل المضخة ودفع السائل خارجا.
فحين يسخّنها تيار كهربي، تضغط العضلات الاصطناعية منطقة لينة في مركز المضخة القلبية، لتجعل السائل يندفع عبر مخرج ويتدفق لارتفاع كافي لإيصال السائل إلى خلايا وقود الـ Ecobot. ومن ثم تبرّد العضلات الاصطناعية لتعود لشكلها الأصلي حين يزال التيار الكهربي، مما يجعل المضخة القلبية تسترخي ويستدعي السائل لينسحب من مستودعه في الدورة القادمة. لقد استطاعت رزمة من 24 خلية وقود ميكروبية أن تولّد كهرباء كافية لشحن متسعة، ومن ثم تستخدم الطاقة المخزونة فيها لبداية دورة جديدة من الضخ من القلب الاصطناعي.
يكمل والترز: “إن نبضة القلب الاصطناعية أبسط ميكانيكيا من المضخة الاعتيادية المعتمدة على المحرك، بفضل حقيقة استغلالها لألياف قلبية اصطناعية لخلق فعل الضخّ، بدلا من المحرك الكهربي، الذي يعد بالمقارنة تجميعة ميكانيكية أشد تعقيدا.” سوف تركّز البحوث المستقبلية لهذه المجموعة على تحسين كفاءة الجهاز، والتحقق من إمكانية استغلاله في الجيل القادم من الروبوتات التي تستغل خلايا الوقود الميكروبي (MFC).
