ترجمة تكنولوجيا علوم

“اشحن جوّالك بالطاقة الشمسية”

Written by راسم علي

“إنها طريقة تفكير جديدة كليا بالطاقة الشمسية ” هكذا قال المدير التنفيذي لشركة ريادية حول استخدام الخلايا الشمسية الشفافة على الأبنية والالكترونيات. فالألواح الشمسية الشفافة قد تحوّل الهواتف المحمولة والنوافذ إلى مصادر طاقة.في الحقيقة، لم يصمم مهندس معماري حتّى اليوم مساحة عمل من دون زجاج معالج ليقلل من وهج الشمس والحرارة. كلّ من جلس في الحرّ في مكتب يواجه الجنوب في الصيف يعرف قوة الطاقة الشمسية المتدفقة من خلال نافذته. ولكن ماذا لو كانت النافذة المعزولة تقوم بما هو أفضل من إبقاء أشعة الشمس خارجا؟ ماذا لو كان بإمكان طبقة رقيقة أن تمتص الطاقة الشمسية وتوفر الطاقة الكهربائية لإنارة المكتب وتشغيل الحواسيب، ولربّما أفضل من كلّ هذا، تشغيل المكيف؟

shutterstocksmall106124045

هذه هي الفكرة وراء الألواح الشمسية الشفافة. تقنية تأمل شركات ريادية أن تجعلها متاحة في الأسواق قريبا. بعد عقدين على الأقل من الدعم الحكومي الأمريكي والبحث الجامعي. بمساعدة الكيمياء العضوية، أخذ رواد الألواح الشمسية على عاتقهم أحد أكبر مؤرقات مشاريع الطاقة الشمسية. بالرغم من أنّ الشمس لحد الآن تمثّل فرصة أكبر من أي مصدر أخر للطاقة أتيح للحضارة البشرية، فإنّ قدرتنا على تجميع طاقتها محدودة. حتّى الألواح الشمسية على الأسطح ليس لديها القدرة على تحويل أكثر من 20% فقط من الضوء إلى طاقة كهربائية.

عملت الأبحاث على زيادة هذه الكفاءة مع الوقت. ولكنّ بعض العلماء يقولون أنّه لو أردنا حقا استغلال الطاقة الشمسية، فعلينا زيادة المساحة التي يمكننا استغلالها من العقارات لتركيب الألواح بها، وذلك بجعلها شفافة كليا أو جزئيا. “إنها طريقة جديد كليا للتفكير بخصوص الطاقة الشمسية إذ توجد مساحات أكبر متاحة.” يقول ميلز بار المدير التنفيذي والشريك المؤسس لشركة Ubiquitous Energy في سليكون فالي. وقدبدأت الشركة بباحثين في معهد ماستشوتش التقني وجامعة ميتشجين. “بإمكانك أن تترك خيالك يحلق بعيدا. نحن نرى أنّه في نهاية المطاف ستصبح هذه التنقية في كل مكان.”

اقرأ أيضا شبكات صيد الضباب

طاقة الطّيف الخفية:

تعلّمنا في المدرسة أنّ الشمس تنقل الطاقة على هيئة أشعة ما تحت حمراء، ضوء مرئي وأشعة فوق بنفسجية. الخلية الشمسية مصممة فقط لكي تستقبل الضوء من النهايات غير المرئية من الطيف الشمسي، سامحة بمرور باقي الضوء، أي أنها ستبدو شفافة. الكيمياء العضوية هي السر وراء ابتكار هكذا مادة باستخدام الكربون والأكسيجين والهيدروجين و بعض العناصر الأخرى المتوافرة في جميع المخلوقات الحية على الأرض. وقد عمل العلماء منذ تسعينيات القرن العشرين على تصميم مصفوفة من الجزيئات قادرة على نقل الالكترونات، أي نقل الطاقة الكهربائية.

01solarcell.ngsversion.1438777801160.adapt.768.1
يقول نيكوس كوبداكيس باحث وعالم في المختبر الوطني للطاقة المتجددة في جولدن كلورادو “جمال الكيمياء العضوية يكمن في أنّ هناك تشكيلة كبيرة من المواد المتاحة. ووحدها السماء، هي سقف التطلعات، ولا يمكنها أن تكون أي شيء آخر. لكننا نملك فهما جيد للمتطلبات، فبإمكانك تصميم مادة تبدو خضراء للعين البشرية أو زرقاء أو حتى شفافة”. “حصادنا فقط للأشعة الخفية الصادرة عن الشمس يعني التضحية بالكفاءة.” ولهذا يقول كوبداكيس أنه وفريقه يركزون على ابتكار مادة عضوية معتمة بالرغم من أنهم عملوا على خلايا شمسية شفافة مع شركة خاصة صغيرة في ميرلاند Solar Window Technologies  والتي تأمل في تسويق الفكرة للأبنية.

1200x-1

يعتقد فريق Ubiquitous Energy’s بأنه حقق صيغة مثالية بالبناء على بحث معهد MIT المدعوم من الحكومة الأمريكية والمنشور في عام 2011، رابط البحث. بشكل عام، يوجد تناسب بين مستويات الأداء والشفافية. قال بار “بالطريقة التي نتبعها بإمكاننا أن نحقق معدلات عالية من استغلال الطاقة مع درجة عالية من الشفافية.” Ubiquitous على الطريق لتحقيق معدل كفاءة أكثر من 10% وهو أقل مما يحققه السيليكون، ولكن بإمكانه أن يغطي مساحات أوسع من السيليكون. “هنالك ملايين وملايين الأقدام المربعة من الزجاج حولنا.” يقول بار.

مميّزات عضويّة:

كوبداكيس يضيف بأنّ تصنيع البطانة العضوية للّوح الشمسي يستهلك طاقة أقل من تصنيع الألواح السيليكونية والتي تستلزم استخدام درجات حرارة عالية، وبالتّالي فإنّ سعر الخلايا العضوية سيكون أقل في حال تصنيعها. “أنت لا تحتاج لحجرة تفريغ عالٍ ولا للتسخين لحرارة 300-400 درجة.” قال كوبداكيس، المادة الشمسية توضع بوساطة تقنية تغطية رقيقة عادية في جميع درجات الحرارة، ومهندسو Ubiquitous يقومون ببناء بُنى كهروضوئية أقل سمكا من شعرة الإنسان بألف مرة.

téléchargement

شايل كان نائب المدير مسئول في شركة GTM Research لأبحاث التسويق، أوضح على موقع Reddit مميزات المنتج من الناحية المالية. ولكنّه أضاف بأنّه ربّما كان من الصّعب على شركات الألواح الشفافة الوصول لرأس المال لطور التصنيع، في وقت سيكون منتجهم يواجه منافسة الألواح التقليدية الأكثر استقرارا والأعلى أداء. فيما يقول بار بأنّ خطة Ubiquitous هي إثبات فعالية التنقية على نطاق محدود أوّلا. يقوم مصنع الشركة الأول في ولاية كاليفورنيا بصنع نماذج أولية بالتعاون مع صانعي الهواتف النّقالة، لاستعمالها في هواتف نقالة وساعات رقمية تزود بالطّاقة عن طريق تقنيات Ubiquitous. يضيف بأنّ مدّ عمر البطارية وحلّ مشاكل عمر البطارية ستكون نقطة البداية بالنسبة لنا.

لا يزال موعد إطلاق الهواتف المحمولة ذات الألواح الشمسية الشفافة غير محدد ولا سعرها، ولكن يقول بار بأن Ubiquitous وفريقها يتوقّع أن لا يكون هناك تغيير يذكر في سعر الأجهزة المحمولة. في حال سارت الأمور جيدا، لا تبحث عن اللّوحة الشمسية على هاتفك النقال الجديد فإنها ستكون غطاء شفافا تحت زجاج الشاشة لا يمكن رؤيتها.

اقرأ أيضا شبكات صيد الضباب

 

المصدر: http://news.nationalgeographic.com/energy/2015/08/150805-transparent-solar-could-turn-window-phones-into-power-generators/

تعليقات الفيسبوك

التعليقات

About the author

راسم علي

Leave a Comment

ادعم قرطاس!

سجل اعجابك بصفحتنا على تويتر او الفيسبوك و كن متابعا وفيا 🙂

نشر..