في إنجاز علمي قد يحدث ثورة في مجال الطاقة النظيفة، طور الباحث الفيزيائي كيتينغ في مختبرات iThemba LABS بجنوب أفريقيا تقنية مبتكرة لتحويل قشور فاكهة المانغوستين إلى مواد كربونية عالية الكفاءة. هذه المواد تستخدم في تصنيع المكثفات الفائقة، وهي من الأنظمة المتطورة لتخزين الطاقة.

يساهم هذا الابتكار في تحويل النفايات الزراعية إلى مصادر طاقة منخفضة التكلفة وصديقة للبيئة في الصناعات التقنية. المكثفات الفائقة تُستخدم حالياً في تطبيقات متعددة مثل فلاش الكاميرات وأجهزة تشغيل السيارات المحمولة والساعات الذكية، حيث تتميز بقدرتها على تخزين وتفريغ الطاقة بسرعة فائقة، عكس البطاريات التقليدية التي تأخذ وقتاً طويلاً.

كما تلعب المكثفات دوراً محورياً في موازنة تدفق الكهرباء في الشبكات المتجددة، حيث تخزن الفائض وتعيده عند الحاجة، مما يعزز استقرار النظام الكهربائي، خاصة في حالات انقطاع الرياح أو غياب أشعة الشمس.

تقنية كيتينغ تعتمد على الاستفادة من الخصائص الكربونية العالية لقشور فاكهة المانغوستين، التي تنمو بكثافة في مناطق من شرق أفريقيا حتى غينيا. تحتوي هذه القشور على نسبة كربون تصل إلى 45%، مما يتيح تحويلها إلى كربون منشط عبر معالجة حرارية وكيميائية.

الطرق التقليدية لتحويل الكتلة الحيوية إلى كربون كانت تتطلب مرحلتين وتستغرق خمس ساعات، مما يؤدي إلى استنزاف الطاقة ورفع التكاليف. ولكن تقنية كيتينغ تسرّع هذه العملية إلى 700 درجة مئوية بعد دمجها بكربونات البوتاسيوم دون الحاجة إلى التسخين الأولي، مما يقلل من استهلاك الكهرباء ويخفض التكاليف.

تشير توقعات كيتينغ إلى أن هذه الطريقة يمكن أن تنتج مئات المكثفات الفائقة من كمية صغيرة فقط تبلغ خمسة كيلوغرامات من القشور، مما يمثل تحولاً بيئياً واقتصادياً كبيراً.

تزداد الطلبات العالمية على هذه المكثفات الفائقة في ظل توسع سوق السيارات الكهربائية وأنظمة الطاقة المتجددة. ورغم أن سوق هذه المكثفات لا يزال صغيراً مقارنةً ببطاريات الليثيوم-أيون، يُتوقع أن ينمو بوتيرة متسارعة في السنوات القادمة.

في وقت سابق، بدأت بعض الشركات العالمية مثل "Haycarb" في سريلانكا و"Takachar" في الولايات المتحدة بتطوير تقنيات لتحويل النفايات الزراعية إلى كربون منشط، حيث يرى كيتينغ أن أفريقيا تمتلك فرصة ذهبية لإنشاء منشآت محلية لمصانع معالجة الفاكهة، من أجل تحويل النفايات إلى موارد قيمة.

لتعزيز هذا التحول على نطاق أوسع، يدعو الباحث إلى توفير دعم حكومي وتمويل خاص لإنشاء منشآت التصنيع، جنبا إلى جنب مع شراكات استراتيجية مع شركات التكنولوجيا والطاقة. لقد أثبت هذا الابتكار كيف يمكن لقشور الفاكهة، التي كانت تعتبر نفايات، أن تتحول إلى عنصر فعال في مستقبل الطاقة النظيفة.