ثورة النانوتكنولوجي والطاقة المتجددة: تحول جذري نحو مصادر الطاقة النظيفة
تاريخ النشر: 10th, March 2024 GMT
في عالم يعيش تحولات هائلة في مجال الطاقة والتكنولوجيا، يبرز تحالف قوي بين النانوتكنولوجيا ومجال الطاقة المتجددة كأساس لثورة جديدة في مصادر الطاقة النظيفة. أظهرت الإنجازات الحديثة في مجال البحث والتطوير أن استخدام التكنولوجيا على مستوى النانو يمكن أن يسهم بشكل كبير في تحسين كفاءة واستدامة أنظمة الطاقة المتجددة.
مقالنا يستعرض التطورات الأخيرة في هذا المجال، حيث استعرضنا كيف يُمكن استغلال النانومواد والتقنيات ذات الأبعاد الصغيرة في تعزيز أداء الأنظمة الطاقية المتجددة. تركّز تلك الجهود على تحسين كفاءة الخلايا الشمسية، وتطوير تقنيات تخزين الطاقة، واستخدام المواد النانوية في تحسين أداء الوحدات الشمسية.
في إطار جهود مستمرة للبحث عن حلول بيئية مستدامة، اكتسبت تقنيات الفصل الكيميائي الكهربائي باستخدام النانومواد أهمية كبيرة في معالجة المياه بالطاقة الشمسية، وقد أظهرت النتائج نجاحًا واعدًا في فصل الملوثات وتحسين جودة المياه.
تعكس هذه المقدمة جانبًا من الثورة الطاقية الحديثة، حيث يبدو أن النانوتكنولوجيا تمثل الركيزة الأساسية في تطوير مصادر الطاقة النظيفة وفتح أفق جديد للابتكار والاستدامة. في الفقرات التالية، سنستعرض بتفصيل مجموعة من التقنيات والابتكارات التي تحمل إمكانيات كبيرة لتحسين الكفاءة الطاقية وتسريع وصولنا نحو مستقبل طاقوي أكثر استدامة.
نجح فريق من الباحثين الأميركيين في تحقيق إنجاز ملموس في مجال تنقية المياه باستخدام الطاقة الشمسية، من خلال تطوير تقنية تعرف بـ "الفصل الكهربائي الكيميائي". هذه التقنية تلعب دورًا حيويًا في معالجة وتنقية المياه من الشوائب، مما يسهم في تعزيز الأمان المائي للدول.
تقع هذه الجهود ضمن سياق استثمارات ضخمة في مجال الطاقة النظيفة، حيث تشير تقديرات وكالة الطاقة الدولية إلى أنه من المتوقع أن تصل تمويلات صناعة الطاقة النظيفة إلى تريليونات الدولارات خلال العام الماضي (2023).
الفصل الكيميائي الكهربائيتعتمد استراتيجية "الفصل الكيميائي الكهربائي" على استخدام الكيمياء الكهربائية لفصل الجسيمات المختلفة في المحلول، وهي تعتبر إستراتيجية ذات كفاءة بيئية عالية في تنقية المياه باستخدام الطاقة الشمسية.
أظهر علماء الكيمياء في جامعة إلينوي في إربانا-تشامبين أنه يمكن تشغيل عمليات معالجة المياه جزئيًا أو حتى حصريًا عبر مصادر الطاقة المتجددة، ما يشكل تقدمًا هامًا في مجال الاستدامة.
وتستخدم هذه التقنية مادة شبه موصلة لدمج الطاقة الشمسية في عملية الفصل الكيميائي الكهربائي، حيث تعمل على تنقية المياه من خلال تفاعلات الأكسدة والاختزال "ريدوكس"، التي تعالج الشحنات الكهربائية لفصلها عن المحلول، وبذلك يتم فصل الزرنيخ المخفف وإزالته من مياه الصرف.
تعد هذه الابتكارات نموذجًا تصوريًا للجدوى العملية لتكنولوجيا النانو في تحسين أداء أنظمة معالجة المياه وحماية البيئة. يشير الأستاذ المساعد شياو سو من معهد بيكمان للعلوم المتقدمة والتكنولوجيا إلى أن دمج الطاقة الشمسية يساهم في تطوير استدامة عمليات الفصل الكيميائي الكهربائي ويفيد قطاع المياه بشكل خاص.
وفي سياق متصل، تشهد صناعة الطاقة النظيفة زخمًا متسارعًا، حيث تتجه استثماراتها نحو مستويات تقارب التريليونات من الدولارات خلال العام الحالي (2023). تعتبر هذه الاستثمارات الكبيرة في مصادر الطاقة المتجددة بمثابة إشارة واضحة نحو تبني التكنولوجيا النظيفة والابتعاد عن الاعتماد على وقود الأحفوري.
المصدر: بوابة الفجر
كلمات دلالية: مصادر الطاقة النظيفة الماء الطاقة المتجددة الطاقة النظیفة الطاقة الشمسیة مصادر الطاقة فی مجال
إقرأ أيضاً:
برلمانية: القطار الكهربائي السريع يعزز مكانة مصر الإقليمية في مجال النقل
أعربت النائبة إيفلين متى، عضو مجلس النواب، عن ترحيبها بقرار مجلس الوزراء بالتعاقد مع شركة "دي – بي- السويدي" لإدارة وتشغيل شبكة القطار الكهربائي السريع، مؤكدة أن هذا المشروع سيعزز من مكانة مصر الإقليمية في مجال النقل والمواصلات.
وأوضحت متى في تصريح خاص لـ"صدى البلد"، أن المشروع سيسهم في تحقيق التكامل بين وسائل النقل المختلفة، وتخفيف الضغط على الطرق التقليدية، مما يقلل من الحوادث المرورية، ويخفض من معدلات التلوث البيئي.
وأضافت أن القطار الكهربائي السريع سيساعد في جذب الاستثمارات الأجنبية، من خلال تحسين البنية التحتية وتسهيل حركة البضائع، مما يدعم الاقتصاد الوطني ويوفر فرص عمل للشباب.
وأكدت متى على أهمية متابعة تنفيذ المشروع وفقًا للجدول الزمني المحدد، وضمان التزام الشركة المنفذة بأعلى معايير الجودة والسلامة، لتحقيق أقصى استفادة للمواطنين.
وافق مجلس الوزراء على قيام الهيئة القومية للانفاق بالتعاقد مع شركة "دي – بي- السويدي لتشغيل النقل السككي الكهربائي – مصر"، وذلك لإدارة وتشغيل شبكة القطار الكهربائي السريع بخطوطها الثلاثة: الخط الأول الذي يبدأ من العين السخنة وحتى العلمين الجديدة ثم إلى مرسى مطروح بطول 660 كم، والخط الثاني الذي يبدأ من الفيوم وحتى بني سويف ثم إلى أبو سمبل بطول 1100كم، والخط الثالث الذي يبدأ من قنا حتى الغردقة ثم إلى سفاجا بطول 225 كم.
ووافق مجلس الوزراء على الطلبات المقدمة من بعض الجهات للتعاقد وفقاً لأحكام المادة 78 من قانون تنظيم التعاقدات التي تبرمها الجهات العامة الصادر بالقانون رقم 182 لسنة 2018.
وتضمن ذلك الموافقة على تعاقد وزارة الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات لاستكمال التنفيذ والاشراف على بعض المشروعات الخاصة بالتحول الرقمي، وكذا تعاقد وزارة الثقافة لنقل وفك وتركيب أصول المسرح العائم (الكبير والصغير)، هذا فضلا عن الموافقة على تعاقد وكالة الفضاء المصري لاستكمال مشروع إنشاء مبنى مقر وكالة الفضاء الأفريقية والمقر الدائم لرئيس الوكالة.
كما وافق مجلس الوزراء على التوقيع على مذكرة تفاهم مع الجانب الإيطالي بشأن التعاون في مجالات الكهرباء والطاقة المتجددة، ومنها تطوير مشروعات ربط الطاقة المتجددة المستقبلية بين البلدين، وكذا تهيئة بيئة مواتية لتسهيل تصدير الطاقات والمنتجات المتجددة، وخاصة الكهرباء المتجددة والوقود الحيوي المستدام بين مصر وإيطاليا.
القيادة تهنئ رئيسة جمهورية تنزانيا المتحدة بذكرى يوم الاتحاد لبلادها