تعد الكهرباء الساكنة نتيجة لتفاوت بين الشحنات الكهربائية السالبة والموجبة في جسم ما، وقد تتراكم هذه الشحنات على سطح الجسم حتى تجد وسيلة للتفريغ. والشرارات الكهربائية الساكنة هي أمر شائع في حياتنا اليومية، ولكن هل يمكن للكهرباء الساكنة أن تكون كافية لإشعال النار؟
أشار بوريا شمسي مهندس إلكترونيات الطاقة في جامعة ميزوري للعلوم والتكنولوجيا إلى أن أكثر سبب شائع للكهرباء الساكنة هو ظاهرة تعرف باسم كهرباء الاحتكاك. عندما تتلامس مادتان وتنفصلان مرارًا وتكرارًا، قد يسرق سطح مادة واحدة الإلكترونات من سطح المادة الأخرى. ولهذا السبب تجمّع الشحنة الكهربائية عند فرك الجوارب على السجاد أو تمشيط الشعر بمشط بلاستيكي. تترك الإلكترونات السالبة مادة واحدة لصالح المادة الأخرى. ثم عندما ملامسة شيء، مثل قطة أو كلب، ستحدث صعقة كهربائية عندما تترك الإلكترونات الإضافية بسرعة.
في حالة فرك البالون على القميص، يتلقى البالون فائضًا من الإلكترونات، وتساعد الشحنة السالبة على لصق البالون بالجدار الذي أصبح الآن يحمل شحنة إيجابية أكبر من البالون.
أكد شمسي أن أقوى عرض للكهرباء الساكنة على وجه الأرض هو البرق، قد تؤدي التصادمات بين قطرات المطر وبلورات الثلج داخل السحب إلى تراكم كميات هائلة من الكهرباء الساكنة، وفقًا لمركز خدمة الطقس الوطني. وقال شمسي: «قد تحمل تفريغات البرق، كمية تصل إلى 5 جيجا جول من الطاقة، ما يكفي لإشعال عدة أشجار في لحظة واحدة».
وبالمقارنة، فإن كمية الشحنة الساكنة التي قد تتراكم على شخص ما تكون أقل بمئات المليارات، وتصل إلى حوالي 40 ميلي جول من الطاقة، وفقًا لما قاله شمسي. وهذا يعادل تقريبًا كمية الطاقة التي قد يستخدمها مؤشر الضوء LED النموذجي في ثانية واحدة، وفقًا لشركة تصميم الإلكترونيات كادنس.
ومع ذلك تابع شمسي قائلًا: «حتى هذه الكمية الصغيرة من الطاقة كافية لتلف الأجهزة الإلكترونية الحساسة أو إشعال النار».
وأوضح شمسي أن معظم الحوادث التي يكون فيها الإنسان سببًا في اندلاع الكهرباء الساكنة تبدأ مع بخار الوقود القابل للاشتعال والغازات. وعلى وجه الخصوص، قال مارك لامبرت مدير أكاديمية تدريب قسم الإطفاء في ولاية وست فرجينيا، لمجلة لايف ساينس: «أكثر المواقف الشائعة في الحياة اليومية لإشعال النار هي عند مضخات الوقود».
فمثلًا قد تُفَرّّغ الكهرباء الساكنة من شخص كشرارة كهربائية على مقبض مضخة وقود التي قد تشتعل في المواد القابلة للاشتعال. ولتجنب الحرائق في محطات الوقود، قال لامبرت: «المس بالمعدن أو بباب السيارة بيدك العارية قبل استخدام المضخة، سيؤدي ذلك إلى تفريغ الكهرباء الساكنة من جسمك وسيمنع الحريق المحتمل».
وتابع لامبرت: «من المهم أنه عندما يضخ البنزين، لا يجب العودة إلى السيارة، إذ قد يعيد ذلك شحن الجسم بالكهرباء الساكنة».
يمكن أيضًا تجميع الكهرباء الساكنة على بطانيات أسرّة الشاحنات. ونوّه لامبرت: «يجب دائمًا إزالة علب البنزين من أسرّة الشاحنة لملء الوقود في مضخة».
بالإضافة إلى محطات الوقود، قال شمسي: «في الإعدادات الصناعية، قد تشعل الكهرباء الساكنة الغبار الدقيق، مثل غبار الخشب الدقيق وغبار الألمنيوم، وحتى دقيق القمح». قد تؤدي المساحيق والعناصر الأخرى المتحركة داخل المنشأة إلى تراكم الكهرباء الساكنة على الأسطح التي يمكنها بعد ذلك التفريغ على الغبار، ما يجعله يشتعل. وقال شمسي: «قد لا يعد الشخص العادي الألمنيوم أو الخبز الذي يأكله قابلين للاشتعال، لكن عندما يتحول كلاهما إلى مسحوق دقيق، قد يشتعل كل منهما بسبب تفريغ الكهرباء الساكنة».
في النهاية، قال شمسي: «يجب على الأشخاص العاملين مع الوقود القابل للاشتعال، مثل الهيدروكربونات والغبار الدقيق، تفريغ أنفسهم قبل التعامل مع الوقود أو دخول تلك البيئات».
اقرأ أيضًا:
ما الذي يولد الكهرباء الساكنة؟
تفسير خدعة التصاق الشعر ببالون هوائي بسبب الكهرباء الساكنة
ترجمة: محمد فواز السيد
تدقيق: بشير حمّادة
مراجعة: محمد حسان عجك
