أكد سمو الشيخ هزاع بن زايد آل نهيان، نائب حاكم أبوظبي، أن دولة الإمارات بقيادة صاحب السمو الشيخ محمد بن زايد آل نهيان، رئيس الدولة، حفظه الله، ماضية في خططها لتعزيز أمن الطاقة ومصادرها عبر خلق مزيج متنوع ومرن يسهم في خفض الانبعاثات ويدعم الاقتصاد الوطني وجهود التنمية المستدامة.

جاء ذلك بمناسبة تدشين سموه محطة الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية، التي تبلغ قدرتها الإنتاجية 2 جيجاواط، والتي تعد أكبر محطة طاقة شمسية في موقع واحد على مستوى العالم، وحضر التدشين الفريق سمو الشيخ سيف بن زايد آل نهيان، نائب رئيس مجلس الوزراء وزير الداخلية.

وقال سمو الشيخ هزاع بن زايد آل نهيان: «إن هذا المشروع الرائد الذي يأتي تدشينه مع قرب استضافتنا لمؤتمر الأطراف (كوب 28)، هو نموذج للمشاريع التي تُنفّذ وفقاً للاستراتيجيات الوطنية الهادفة إلى رفع حصة الطاقة النظيفة وخفض الانبعاثات ودعم المساعي العالمية لتحفيز العمل المناخي الفاعل، بما يخفّف من آثار تغير المناخ ويدعم عملية التنمية المستدامة الشاملة».

وأضاف سموه: «إننا نشهد يوماً بعد يوم، ومشروعاً بعد آخر، تحقق رؤية صاحب السمو الشيخ محمد بن زايد آل نهيان، رئيس الدولة، حفظه الله، بأن تكون دولة الإمارات في طليعة دول العالم في تبنّي الطاقة النظيفة، والحلول المبتكرة في هذا المجال، تحقيقا لأمن الطاقة من جهة، وإسهاماً في بناء مستقبل زاهر للأجيال من جهة أخرى».

واستمع سمو الشيخ هزاع بن زايد آل نهيان من الدكتور سلطان أحمد الجابر، وزير الصناعة والتكنولوجيا المتقدمة رئيس مؤتمر الأطراف (كوب28) رئيس مجلس إدارة مصدر، إلى شرح عن المشروع وأهميته الاستراتيجية ودوره في تعزيز أمن الطاقة الوطني، حيث تقع محطة الظفرة للطاقة الشمسية، التي أنشئت من مرحلة واحدة، على بعد 35 كيلومتراً من مدينة أبوظبي، وتسهم في تزويد نحو 200,000 منزل بالكهرباء وتفادي إطلاق 2.4 مليون طن من الانبعاثات الكربونية سنوياً. وقد شُيِّد المشروع في موقع يمتد على مساحة 20 كيلومتراً مربعاً، وأسهم في توفير 4,500 فرصة عمل خلال مرحلة الإنشاء. وتضم المحطة قرابة 4 ملايين لوح شمسي ثنائية الوجه، وهي تقنية مبتكرة تتيح إنتاج طاقة كهربائية بكفاءة أكبر عبر التقاط الإشعاع الشمسي بواسطة وجهي الألواح الشمسية الأمامي والخلفي. وقامت بإنشاء مشروع محطة الظفرة شركة أبوظبي لطاقة المستقبل «مصدر» إلى جانب شركة أبوظبي الوطنية للطاقة (طاقة)، وشركة «آي دي إف رينوبلز»، وشركة «جينكو باور»، بالتعاون مع شركة مياه وكهرباء الإمارات.

وحضر مراسم التدشين سهيل بن محمد المزروعي، وزير الطاقة والبنية التحتية، و محمد حسن السويدي، وزير الاستثمار ونائب رئيس مجلس إدارة «مصدر»، و خلدون المبارك، العضو المنتدب الرئيس التنفيذي للمجموعة في شركة مبادلة للاستثمار، و المهندس عويضة مرشد المرر، رئيس دائرة الطاقة في أبوظبي، و جبر محمد غانم السويدي، وزير دولة، وتشانغ ييمينغ، سفير جمهورية الصين الشعبية لدى الدولة، وجاسم حسين ثابت، الرئيس التنفيذي للمجموعة والعضو المنتدب لشركة «طاقة» وعضو مجلس إدارة شركة «مصدر»، وعثمان آل علي، الرئيس التنفيذي لشركة مياه وكهرباء الإمارات، ومحمد جميل الرمحي، الرئيس التنفيذي لشركة «مصدر»، وبرونو بينساسون، نائب الرئيس التنفيذي لمجموعة «إي دي إف» ورئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لشركة «إي دي إف رينوبلز»، وتشارلز باي، الرئيس التنفيذي للأعمال الدولية في شركة «جينكو باور».

ويأتي تدشين هذا المشروع البارز قبل انعقاد مؤتمر الأطراف (كوب28)، الذي تستضيفه دولة الإمارات، التي أصبحت في أقل من 15 عاماً من الدول الرائدة عالمياً في مجال الطاقة الشمسية، فهي تحتل المرتبة الثانية عالمياً من حيث نصيب الفرد من استهلاك الطاقة الشمسية. وقد بدأت رحلة الطاقة المتجددة في الدولة منذ عام 2009 مع تدشين «مصدر» أول مشاريعها بقدرة إنتاجية بلغت 10 ميجاواط، وصولاً إلى اليوم الذي نشهد فيه تدشين محطة الظفرة بقدرة 2 جيجاواط، أي أكثر بمقدار 200 ضعف. وقد حقق هذا المشروع الضخم، الذي يضاف إلى سلسلة إنجازات الدولة في مجال الطاقة المتجددة، رقماً قياسياً عالمياً من حيث سعر التكلفة عند إتمام صفقة تمويل المشروع، ما يعكس التزام دولة الإمارات الراسخ بالحد من الانبعاثات الكربونية على مستوى الدولة والعالم.

وبهذه المناسبة، قال الدكتور سلطان أحمد الجابر: «تماشياً مع رؤية سيدي صاحب السمو الشيخ محمد بن زايد آل نهيان، رئيس الدولة، حفظه الله، بتعزيز التنمية الاقتصادية والاجتماعية المستدامة ونشر حلول الطاقة المتجددة ودعم العمل المناخي، نفخر اليوم بتدشين سمو الشيخ هزاع بن زايد آل نهيان، نائب حاكم أبوظبي، هذا الإنجاز الوطني الذي يمثل خطوة جديدة في مسيرة الابتكار التكنولوجي لدولة الإمارات في مجال الطاقة ويجسد نهجها بمدّ جسور التواصل والتعاون في بناء الشراكات النوعية والذكية لتكون ركيزة أساسية لتحقيق التقدم والنمو والازدهار، إذ جاء تطوير محطة الظفرة نتيجة تعاون بين (مصدر) وثلاث شركات رائدة هي (طاقة) الإماراتية، و(إي دي إف) الفرنسية، و(جينكو باور) الصينية».

وأضاف: «تمثل محطة الظفرة نقلة نوعية ضمن خطط دولة الإمارات الاستراتيجية لضمان أمن الطاقة وتنويع مصادرها، وتحقيق انتقال تدريجي ومنطقي وذكي في قطاع الطاقة، بحيث يكون هذا الانتقال برنامجاً ونموذجاً للنمو الاقتصادي والاجتماعي المستدام، وذلك بموازاة جهود خفض الانبعاثات وإيجاد حلول واقعية وعمليّة للحد من تداعيات تغير المناخ».

وأوضح أن تدشين هذا المشروع يتزامن مع استعداد دولة الإمارات لاستقبال العالم في مؤتمر الأطراف كوب28، حيث ستكون الطاقة المتجدّدة في محور اهتمام المؤتمر نظراً لدورها في خفض الانبعاثات، مبيناً أن الهدف الأساسي للمؤتمر هو الحد من تداعيات تغير المناخ، وظاهرة الاحتباس الحراري، وأنه بحسب نتائج دراسات وبحوث المنظمات العالمية المتخصصة، فإن الحفاظ على إمكانية تفادي تجاوز ارتفاع درجة حرارة الأرض مستوى 1.5 درجة مئوية، يتطلب مضاعفة إنتاج الطاقة المتجددة ثلاث مرات، أي الوصول إلى 11 تيراواط بحلول عام 2030، وأننا نعمل في مؤتمر الأطراف (كوب28) للوصول إلى توافق عالمي بشأن هذه الزيادة، ومن خلال الحوار والتواصل، أعلنت 85% من اقتصادات العالم تأييدها لهذا الهدف، مؤكداً استمرار حشد الجهود وتوفيق الآراء للوصول إلى التزام عالمي شامل بهذا الصدد.

وشدّد على أن هذا المشروع يجسّد الطموحات الكبيرة التي يحتاجها العالم، ويؤكد أننا قادرون على إيجاد حلول عملية ومجدية اقتصادياً لتداعيات تغير المناخ، وسيكون للطاقة الشمسية دور كبير في تحقيق هذا الهدف، خاصةً مع التقدم الكبير في الكفاءة والتكلفة. وأوضح أن تكلفة الطاقة الشمسية انخفضت نحو 90% مقارنة بعام 2010، مع توقعات باستمرار انخفاضها بنحو 50% بحلول عام 2050، مبيناً أنه في عام 2009 كان سعر التعرفة للطاقة الشمسية 39.6 سنتاً أمريكياً لكل كيلوواط/ساعة. وقد حقق مشروع محطة الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية التي تم التخطيط لها وشراء إنتاجها من قبل شركة مياه وكهرباء الإمارات رقماً قياسياً من حيث سعر التكلفة لمشاريع الطاقة الشمسية على مستوى المرافق، فقد قدم المشروع بداية إحدى أكثر التعرفات تنافسية للطاقة الشمسية، بلغت 4.97 فلساً إماراتياً لكل كيلوواط/‏‏ساعة (1.35 سنتاً أمريكياً لكل كيلوواط/‏‏ ساعة)، ثمَّ تحسنت هذه التعرفة بعد إنجاز صفقة تمويل المشروع لتصبح 4.85 فلساً إماراتياً لكل كيلوواط/ساعة (1.32 سنتاً أمريكياً لكل كيلوواط/ ساعة)، وتحسنت كفاءة الخلايا الشمسية بشكل كبير خلال العقد الماضي، فقد كانت نسبتها أقل من 14% وارتفعت إلى الضعف حالياً، ومن المتوقع أن تواصل التحسن خلال السنوات المقبلة نتيجة ابتكار أجيال جديدة من الألواح الشمسية والمواد المتقدمة.

وأكد أنه تماشياً مع توجيه القيادة ببناء وتمكين الجيل المقبل من الكوادر الوطنية الشابة في مجال الطاقة المتجددة والاستدامة، تركز «مصدر» على إعداد الكوادر الشابة وتدريبها، وتتيح لهم المجال لاكتساب المعرفة والخبرة العملية والمشاركة بدور مهم في تطوير وإدارة مشاريع الشركة المنتشرة في أكثر من 40 دولة.

وأكد المهندس عويضة مرشد المرر، رئيس دائرة الطاقة في أبوظبي، أن تدشين محطة الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية، هو خطوة استراتيجية جديدة ونوعية تعزز من مكانة دولة الامارات وأبوظبي في قطاع الطاقة النظيفة والمتجددة ودورها الفاعل في دفع عجلة نمو القطاع في العالم، بما يتماشى مع توجهات القيادة الحكيمة بنشر التقنيات النظيفة وحلول الطاقة المتجددة على أوسع نطاق وتعزيز الجهود العالمية في مجال العمل المناخي والمضي قدماً في تنفيذ المبادرة الاستراتيجية للحياد المناخي 2050.

وأضاف: «سيسهم المشروع في خلق فرص للنمو الاقتصادي والاجتماعي المستدام، مع تحقيق التوازن بين التنمية المستدامة والحد من تداعيات تغير المناخ، وبناء اقتصاد المعرفة، والاستفادة من التكنولوجيا النظيفة، وخلق مزيج متنوع من مصادر الطاقة».

وقال: «الإعلان عن تدشين المحطة يكتسب أهمية خاصة، كونه يتزامن مع استعدادات الدولة لاحتضان المؤتمر المناخي العالمي مؤتمر الأطراف (كوب28)، وهو ما يعزز من الجهود الوطنية الرامية إلى إنتاج الطاقة الشمسية الكهروضوئية بتكلفة تنافسية، وتدعم بصورة جوهرية توجهات تنويع مصادر الطاقة النظيفة والمتجددة في أبوظبي وكذلك استراتيجيات وسياسات دائرة الطاقة في هذا الجانب».

وقال جاسم حسين ثابت، الرئيس التنفيذي للمجموعة والعضو المنتدب في شركة أبوظبي الوطنية للطاقة (طاقة): "مع اقتراب استضافة دولة الإمارات العربية المتحدة لمؤتمر الأطراف )كوب28) يؤكد مشروع الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية بقدرة 2 جيجاواط للعالم ما يمكن تحقيقه عبر الالتزام بالشراكة والتطوّر التكنولوجي. وتفخر (طاقة) بدورها المحوري في التعاون مع شركائنا لإنشاء أكبر محطة ضمن موقع واحد للطاقة الشمسية الكهروضوئية في العالم، وهي ثاني أكبر محطة للطاقة الشمسية في دولة الإمارات. وتحظى (طاقة) بموقع الريادة في رحلة التحوّل نحو طاقة أنظف وأكثر استدامة، بفضل محفظتنا التي تضم اثنين من أكبر مشاريع الطاقة الشمسية في العالم، ودورنا الأساسي المتمثل بتوفير خدمات شبكة الكهرباء. وباعتبارنا شركة مرافق عالمية متكاملة منخفضة الكربون، نركّز جهودنا على التعاون مع الشركاء في توفير الكهرباء والمياه بأسعار معقولة وبطرق آمنة ومستدامة للمجتمعات في جميع أنحاء دولة الإمارات وخارجها».

وقال عثمان آل علي، الرئيس التنفيذي لشركة مياه وكهرباء الإمارات: «تعد شركة مياه وكهرباء الإمارات إحدى الجهات الرائدة على مستوى المنطقة في مجال التحول في إنتاج الطاقة إلى مصادر الطاقة المتجددة والنظيفة، وإنَّ تدشين محطة الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية اليوم، أكبر محطة للطاقة الشمسية ضمن موقع واحد في العالم، يشكِّل منعطفاً رئيسياً في هذه الرحلة المهمة. وإلى جانب محطة نور أبوظبي تسهم محطة الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية في زيادة القدرة الإنتاجية لشركة مياه وكهرباء الإمارات من الطاقة الشمسية، وخفض انبعاثات الكربون المرتبطة بإنتاج الكهرباء بشكل كبير. كذلك، فقد طورنا في الفترة الأخيرة محطتين جديدتين للطاقة الشمسية، مماثلتين من حيث الحجم والقدرة الإنتاجية لمشروع محطة الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية، ما سيجعل أبوظبي موطناً لأكبر أربع محطات للطاقة الشمسية في العالم. يُشار إلى أننا نتوقع إضافة 1 جيجاواط سنوياً من مشاريع الطاقة الشمسية الجديدة في أبوظبي على مدى السنوات العشر المقبلة، في إطار خطتنا الاستراتيجية لتسريع عملية إزالة الكربون من إنتاج الطاقة، وضمان تحقيق ريادة دولة الإمارات العربية المتحدة في مجال الطاقة الشمسية على مستوى العالم، إضافة إلى تعزيز التنمية الاقتصادية في الدولة وتنويعها للوصول إلى هدفها الرئيسي بشأن الحياد المناخي».

وأكد محمد جميل الرمحي، الرئيس التنفيذي لشركة «مصدر» أهمية مشروع محطة الظفرة الذي يمثل خطوة رائدة لدولة الإمارات وإنجازاً تفخر به «مصدر» وشركاؤها الاستراتيجيون الذين كان لهم دور أساسي في تحقيق هذا النجاح. وأوضح الرمحي بأن تطوير أكبر محطة للطاقة الشمسية ضمن موقع واحد على مستوى العالم يعد مثالاً حياً على أهمية الشراكات ويجسّد روح الريادة والرؤية الطموحة.

وأضاف: «تؤدي (مصدر) منذ أكثر من 17 عاماً بدور مهم في تطوير مشاريع طاقة متجددة في دولة الإمارات ومختلف أنحاء العالم ولدينا خطط لزيادة القدرة الانتاجية لمحفظة مشاريعنا إلى 100 جيجاواط بحلول عام 2030. وفيما يبحث العالم عن السبل والآليات لتسريع عملية التحول في قطاع الطاقة، تمثل محطة الظفرة للطاقة الشمسية الكهروضوئية نموذجاً فريداً على مستوى العالم لتحفيز التعاون وتضافر الجهود من أجل بناء مستقبل أكثر استدامة».

وقال برونو بنساسون، نائب الرئيس التنفيذي لمجموعة «إي دي إف» ورئيس مجلس الإدارة والرئيس التنفيذي لشركة «إي دي أف رينوبلز»:«يشرفنا جداً أن يفتتح سمو الشيخ هزاع بن زايد آل نهيان محطة الطاقة الشمسية الفريدة - مشروع الظفرة للطاقة الكهروضوئية. مشيراً إلى أن هذا الإنجاز البارز لم يكن ليتحقق لولا الدعم الكبير من الجهات الحكومية الإماراتية والسلطات المعنية، ودائرة الطاقة، وعلى وجه الخصوص شركة مياه وكهرباء الإمارات، إضافة إلى الالتزام المتميز الذي أظهره فريق المشروع والشركاء والمقاولون».

وفي طليعة مؤتمر الأطراف (كوب28)، تفخر «إي دي أف» بدعم المبادرة الاستراتيجية لدولة الإمارات لتحقيق الحياد المناخي بحلول عام 2050، وما زالت مقتنعة بأنه لبناء مستقبل محايد للكربون مع الحفاظ على التنمية الاقتصادية والازدهار الاجتماعي، يحتاج العالم، بشكل تدريجي ولكن أسرع، إلى التطور نحو مزيج من حلول انبعاثات ثاني أكسيد الكربون المنخفض. هذا المزيج من الحلول يجب أن يشمل الطاقات المتجددة، وأيضا كفاءة الطاقة، والطاقة النووية، واحتجاز الكربون وتخزينه، إضافة إلى الهيدروجين النظيف. بهذه الطريقة سنجمع بين حاجة منتجي ومستهلكي الطاقة، من البلدان الغنية والفقيرة، من الاقتصاد والبيئة».

وقال تشارلز باي، الرئيس التنفيذي للأعمال الدولية في شركة «جينكو باور»: «يعكس تدشين محطة الظفرة اليوم إنجازاً بارزاً، كونه أكبر مشروع طاقة شمسية ضمن موقع واحد على مستوى العالم جرى تطويره من مرحلة واحدة. ونتوجه بالشكر إلى حكومة إمارة أبوظبي ووزارة الطاقة والبنية التحتية وشركة مياه وكهرباء الإمارات وشركائنا وجميع المساهمين في هذا المشروع على دعمهم والتزامهم ومساهمتهم في تحقيق هذا الإنجاز الذي سيبقى أحد أبرز المشاريع عبر تاريخ الطاقة المتجددة في العالم».

وأضاف: «تفخر شركة جينكو باور بتطوير مشروع آخر للطاقة الشمسية يحطم أرقاماً قياسية عالمية في إمارة أبوظبي، وذلك بعد نجاحنا في إنجاز مشروع نور أبوظبي في ظل الظروف الصعبة التي كان يمر بها العالم نتيجة جائحة كوفيد-19. ويؤكد تدشين المحطة أهمية برامج العطاءات التي صممتها ونفذتها حكومة أبوظبي. ونحن ملتزمون تماماً بمواصلة إسهاماتنا في تحقيق أهداف تخفيض الانبعاث الكربوني الخاصة بإمارة أبوظبي وكذلك على مستوى العالم».

يُذكر أن شركة «طاقة» تمتلك 40% من الحصص في محطة الظفرة للطاقة الشمسية، في حين تبلغ حصة كلٍّ من «مصدر»، و«إي دي إف رينوبلز» و«جينكو باور» 20% لكل منها. وستزود المحطة شركة مياه وكهرباء الإمارات بالكهرباء وفقاً لاتفاقية شراء الطاقة الموقعة في عام 2020، وسترفع قدرة توليد الكهرباء من الطاقة الشمسية في إمارة أبوظبي إلى 3.2 جيجاواط.

المصدر: صحيفة الخليج

كلمات دلالية: فيديوهات الظفرة الطاقة الشمسية شرکة میاه وکهرباء الإمارات الرئیس التنفیذی لشرکة على مستوى العالم الطاقة المتجددة الطاقة النظیفة الطاقة الشمسیة فی مجال الطاقة دولة الإمارات مؤتمر الأطراف إنتاج الطاقة تغیر المناخ هذا المشروع الشمسیة فی بحلول عام فی العالم من الطاقة أکبر محطة رئیس مجلس فی أبوظبی فی تحقیق فی شرکة من حیث

إقرأ أيضاً:

كيف تدير النباتات نقل الطاقة.. الاستفادة من الطاقة الشمسية بكفاءة غير مسبوقة

عندما يتدفق ضوء الشمس على ورقة، يحدث شيء مذهل، تتدفق الطاقة من تلك الأشعة عبر المسارات الجزيئية بكفاءة أثارت فضول الأجيال.

وأجرى الدراسة الجديدة البروفيسور يورجن هاور، من الجامعة التقنية في ميونيخ (TUM)، ونُشرت في مجلة Chemical Science .


وأثار هذا الأمر فضول الباحثين في مختلف أنحاء العالم، لأن هذه النباتات تبدو قادرة على الاستفادة من المبادئ المحيرة لميكانيكا الكم لإدارة طاقة الضوء دون أي خسائر تقريبًا.

فهم عملية التمثيل الضوئي

البناء الضوئي هو طريقة الطبيعة لصنع الغذاء من ضوء الشمس، وهو السبب في حصولنا على الأكسجين للتنفس.

تستخدم النباتات والطحالب وبعض البكتيريا ضوء الشمس والماء وثاني أكسيد الكربون لإنتاج الجلوكوز (نوع من السكر) والأكسجين.

فكر في الأمر كما لو كان مطبخًا يعمل بالطاقة الشمسية، حيث تقوم النباتات بإعداد وجباتها المليئة بالطاقة.

إنها تمتص ضوء الشمس من خلال الكلوروفيل، الصبغة الخضراء الموجودة في أوراقها، وتستخدم تلك الطاقة لتشغيل التفاعلات الكيميائية التي تحول ثاني أكسيد الكربون والماء إلى طعام.

والجزء الأفضل في الأمر هو أنها تطلق الأكسجين كمنتج ثانوي، وهو أمر مريح للغاية بالنسبة لبقية البشر.

لا يقتصر دور عملية التمثيل الضوئي على إبقاء النباتات على قيد الحياة، بل إنها تحافظ على استمرار الكوكب بأكمله، وهي تشكل أساس السلسلة الغذائية، حيث تغذي كل شيء من الحشرات الصغيرة إلى الثدييات الضخمة.

كما أنه يساعد على تنظيم الغلاف الجوي للأرض عن طريق سحب ثاني أكسيد الكربون من الهواء، وهو أمر ضروري لتحقيق التوازن المناخي.

بدون عملية البناء الضوئي لن يكون لدينا الغابات، أو الفواكه، أو حتى الهواء الذي نحتاجه للبقاء على قيد الحياة.

كيف تستخدم النباتات التأثيرات الكمومية
هناك مفهوم معروف باسم التراكب، حيث تتداخل الطاقة أو الجسيمات في حالات متعددة محتملة، قد يبدو هذا الأمر خياليا، لكن النباتات استغلته لمليارات السنين لزيادة امتصاصها للشمس.

كما أوضح البروفيسور هاور من جامعة ميونيخ التقنية، “عندما يتم امتصاص الضوء في ورقة، على سبيل المثال، يتم توزيع طاقة الإثارة الإلكترونية على عدة حالات لكل جزيء كلوروفيل متحمس؛ وهذا ما يسمى بتراكب الحالات المثارة “.

يتضمن جزء كبير من هذه العملية الكلوروفيل ، وهو صبغة خضراء تمتص أطوال موجية محددة من الضوء.


تسليط الضوء على حالات الطاقة
بمجرد أن تلتقط الورقة الضوء، يتعين عليها نقل تلك الطاقة قبل أن تتبدد على شكل حرارة، تحدث هذه اللحظات الأولى بسرعة لا تصدق، ويعتقد العلماء أن مسارات الإلكترونات المستقرة في البكتيريا الضوئية تعمل بطريقة مماثلة.

وقال البروفيسور هاور من جامعة ميونيخ التقنية: “إن ميكانيكا الكم تشكل عنصراً أساسياً في فهم الخطوات الأولى لنقل الطاقة وفصل الشحنة”.

تشير الدراسات إلى أن العمليات الصغيرة التي تشبه الموجات تعمل على توجيه تدفق الطاقة نحو المراكز الكيميائية للخلية النباتية.

تحسين عملية التمثيل الضوئي الاصطناعي
ويرى الفريق، أن بحثهم هو وسيلة لتطبيق هذه الرؤى الطبيعية على المواد الهندسية القادرة على حصاد الضوء.

يقترح الباحثون، أن الحالات الإلكترونية للجزيء، والتي يتم ترتيبها بطرق دقيقة، يمكن أن تدفع أنظمة نقل الطاقة إلى أداء أقرب إلى المثالي.

وأشار أحد الباحثين من جامعة ميونيخ التقنية إلى أن “تطبيق هذه النتائج في تصميم وحدات التمثيل الضوئي الاصطناعي يمكن أن يساعد في الاستفادة من الطاقة الشمسية بكفاءة غير مسبوقة لتوليد الكهرباء أو الكيمياء الضوئية”.

تعقيدات التقاط ضوء الشمس
اكتشف العلماء أن العديد من الحالات الإلكترونية تتداخل في الكلوروفيل، مما يشكل طرقًا يمكن أن تنزلق منها نبضات الضوء دون مقاومة كبيرة.

دفع هذا التدفق الخالي من الخسارة تقريبًا الكيميائيين والفيزيائيين إلى البحث بشكل أعمق في خطوات الاسترخاء السريعة التي تمنع الطاقة من التسرب.

تتضمن هذه الخطوات السريعة توازنًا بين الاهتزازات، وارتباطات الحالة، وإطلاق الطاقة في شكل حرارة.

يستخدم الباحثون أشعة الليزر فائقة السرعة التي تطلق نبضات تستمر لأجزاء من تريليون جزء من الثانية لمراقبة هذه التغيرات المبكرة.

التغيرات الكمومية الصغيرة في النباتات
تكشف نظرة أقرب عن فروق دقيقة بين نطاقات الطاقة المحددة، والتي تحافظ على استقرار سلسلة النقل الشاملة.

يمكن أن تؤدي التعديلات البسيطة في مسافة أو زاوية جزيئات الكلوروفيل إلى تغييرات كبيرة في مدى كفاءة مرورها عبر ضوء الشمس الممتص.

ورغم أن الفيزياء الكلاسيكية وحدها لا تستطيع وصف هذه الأحداث بشكل كامل، فإن المناهج الكمومية تبدو قادرة على ملء هذه الفجوة.

السؤال الرئيسي هو كيفية التحكم في هذه الحالات بطرق تحاكي أو تتجاوز مهارة الورقة في التقاط الفوتونات.

ماذا يحدث بعد ذلك؟
الهدف الرئيسي هو بناء أنظمة اصطناعية تحتفظ بالضوء لفترة أطول وترسله إلى حيث تكون هناك حاجة إليه.

يعتقد بعض الباحثين، أن تحسين هذه الهياكل سيؤدي إلى تطوير أجهزة ضوئية أفضل تعمل على تشغيل المنازل أو تحريك التفاعلات الكيميائية بتكلفة أقل.

تجمع هذه المجالات بين الكيمياء والأحياء والفيزياء بهدف تعزيز أداء كل شيء بدءًا من الخلايا الشمسية وحتى المفاعلات الكيميائية الضوئية.

الهدف النهائي هو خلق تكنولوجيا تتصرف مثل عجائب الطبيعة ولكنها تتناسب مع الاحتياجات البشرية لاستخدام الطاقة على نطاق واسع.

التطلع إلى ما وراء الأفق
ومن خلال إعادة التفكير في استراتيجيات الطاقة التقليدية، يأمل العلماء أن يتمكنوا من تكرار الكفاءة التي شوهدت في النباتات والبكتيريا الضوئية.

وقد يعني هذا إعادة تصور كيفية تخزين الطاقة الشمسية، مع تصميمات تحافظ على الرقصة الجزيئية الدقيقة سليمة.

تمثل هذه الدراسة الأخيرة بداية جديدة من خلال التأكيد على أن التأثيرات على المستوى الكمومي تلعب دورًا عمليًا في عملية التمثيل الضوئي.

يفتح هذا التأكيد الأبواب أمام المزيد من المشاريع التي تهدف إلى دفع الهندسة الجزيئية إلى أماكن كان يُعتقد في السابق أنها غامضة للغاية.

لماذا يهم أي من هذا؟
تسعى الفرق البحثية في جميع أنحاء العالم الآن إلى تحسين الأساليب الطيفية المتقدمة.

ويتضمن جزء من ذلك تصفية الإشارات المعقدة لتتبع كيفية انتقال كل جزء من طاقة الضوء عبر الجزيئات قبل تثبيتها في شكل كيميائي.

ومن المرجح أن تؤدي هذه الاستكشافات إلى مفاهيم جديدة تعمل على ثني أو ترتيب المركبات الشبيهة بالكلوروفيل في أطر مستقرة.

ومع تزايد وضوح المبادئ، سوف تتمكن المختبرات من إنشاء نماذج أولية لخلايا اختبار تعمل على توجيه الطاقة مع الحد الأدنى من الهدر.

النباتات وميكانيكا الكم والمستقبل
ومع استمرار البحث، قد يتعلم المهندسون كيفية تصميم أنظمة اصطناعية تتناسب مع تعامل الطبيعة غير المسبوق مع أشعة الشمس.

الهدف هو تقليص الخسائر في تدفق الإلكترونات من خلال تنظيم الحالات الجزيئية بنفس الطريقة التي فعلتها الأوراق منذ قرون.

لا يتعلق الأمر فقط ببناء ألواح شمسية أفضل، على الرغم من أن هذه هي النتيجة الرئيسية.

ويتعلق الأمر أيضًا بمعرفة كيف يمكن لهذا الهمس الهادئ للنشاط الكمومي، المختبئ داخل الأوراق الخضراء العادية، أن يستمر في إلهام المزيد من الأفكار في علم الطاقة.

مقالات مشابهة

  • 53 % نسبة الإنجاز في المرحلة السادسة من «مجمع محمد بن راشد للطاقة الشمسية»
  • كيف تدير النباتات نقل الطاقة.. الاستفادة من الطاقة الشمسية بكفاءة غير مسبوقة
  • أوكرانيا تجدد رفضها دخول مفتشي الطاقة الذرية إلى زابوروجيا عبر الأراضي المحتلة
  • اصغر 20 مرة من الشعرة.. ابتكار مذهل لخلايا شمسية فائقة الخفة
  • السوداني يوجه باطلاق مشروع “القصر الحكومي” للطاقة البديلة بـ164 مبنى
  • أطعمة تعزز طاقة الصائم
  • اختراع صيني نووي غير مسبوق يضع العلماء في حالة ذهول ويقرب العالم من طاقة نظيفة غير محدودة
  • روسيا تعلن وصول بعثة من وكالة الطاقة الذرية
  • شرطة أبوظبي تعرض مشروعات التوعية الرقمية في «الإمارات تبتكر»
  • مجموعة لولو تعلن عن إتمام أول مشروع للطاقة الشمسية بنجاح في المملكة العربية السعودية وتعزز استدامتها عبر شراكتها مع كانو-كلينماكس