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:
رئيس «العربية للتصنيع» ووزير الكهرباء يشهدان توقيع عقد إنشاء مشروع للألواح الشمسية
شهد رئيس الهيئة العربية للتصنيع اللواء أ.ح. مهندس مختار عبد اللطيف، ووزير الكهرباء والطاقة المتجددة الدكتور محمود عصمت، اليوم الثلاثاء توقيع عقد إنشاء مشروع صناعي مشترك للألواح الشمسية بين الشركة العربية للطاقة المتجددة التابعة للهيئة وشركة صن شاين برو Sunshine Pro السويدية.
يأتي هذا العقد في إطار الخطوات الناجحة والمستمرة التي تقوم بها الهيئة العربية للتصنيع لتوطين التكنولوجيا وزيادة نسب التصنيع المحلي وتصنيع ما يتم استيراده حاليا وجذب الاستثمارات بالشراكة مع كبري الشركات العالمية.
ويتم هذا التعاقد على تصنيع الألواح الشمسية في إطار التنسيق الدائم بين الهيئة العربية للتصنيع ووزارة الكهرباء والطاقة المتجددة والخطوات الناجحة والمستمرة التي تقوم بها الهيئة لتوطين التكنولوجيا وزيادة نسب التصنيع المحلي وتصنيع ما يتم استيراده وجذب الاستثمارات بالشراكة مع كبري الشركات العالمية، وفي ضوء الخطة العاجلة لقطاع الكهرباء والطاقة المتجددة بزيادة قدرات الطاقات الجديدة والمتجددة وخفض الاعتماد على الوقود الأحفوري والحد من الانبعاثات الكربونية، بالتعاون والشراكة مع القطاع الخاص ودعم الاستثمارات الخاصة المحلية والأجنبية، تماشيا ورؤية الدولة الداعمة والمساندة لدور القطاع الخاص في خطة التنمية المستدامة التي تعد الطاقة النظيفة إحدى أهم دعائمها.
وأعرب رئيس الهيئة العربية للتصنيع، عن تقديره واعتزازه بهذا التعاون مع وزارة الكهرباء والطاقة المتجددة ودعمها لأوجه التعاون المشترك مع شركة صن شاين برو Sunshine Proالسويدية، مؤكدا اهتمام العربية للتصنيع بتعظيم شعار (صنع في مصر).
وأوضح أن مجالات التعاون المتفق عليها تتضمن إنشاء مشروع صناعي مشترك للألواح الشمسية "أوتوماتيك"، من خلال تأسيس خط إنتاج حديث بمواصفات ومعايير جودة عالمية بقدرة (1) جيجاوات سنوياً تحت مسمي "مصنع الطاقة العربي السويدي ASEF بتكنولوجيا N type، منوها إلى أن هذه نقطة انطلاقة لتعزيز التعاون مستقبلا في مشروعات استثمارية متنوعة.
وذكر أن الهيئة العربية للتصنيع تتطلع لتعزيز التعاون وتبادل الخبرات مع شركة Sun Shine Pro السويدية لتطوير حلول متكاملة ذكية في مجالات التصميم والتصنيع لمشروعات الطاقة المتجددة، لتلبية الاحتياجات المتزايدة للسوق المحلية، فضلا عن المشاركة في المشروعات بالدول الإفريقية والعربية والسوق العالمية بأسعار تنافسية لمنتجات مشتركة وفقا لمعايير الجودة العالمية.
وفي سياق متصل، أكد اللواء أ.ح. مهندس مختار عبد اللطيف أن الهيئة العربية للتصنيع لديها خطة طموحة لتلبية كافة احتياجات السوق المحلية والإفريقية في مجال إنتاج الكهرباء من الطاقة الشمسية، بل والدخول في المنافسة العالمية مستقبلا، مشيرا إلى "تعزيز قدراتنا التصنيعية وخطوط الإنتاج بنظم التصنيع الرقمية الحديثة حتى نحصل على ألواح شمسية فائقة الجودة تسمح لنا بالمنافسة في السوق العالمية".
من جانبه، أكد الدكتور محمود عصمت التنسيق الدائم والتعاون مع الجهات لدعم خطة قطاع الكهرباء والطاقة المتجددة واستراتيجية العمل للتحول نحو الطاقة النظيفة، مشددا على الإسراع في الخطوات التنفيذية للمشروعات الجاري تنفيذها لزيادة القدرات المضافة من الطاقات المتجددة على الشبكة القومية للكهرباء، مؤكدا أن القطاع الخاص شريك رئيسي في مشروعات الطاقة المتجددة، وأن الوزارة تعمل على فتح المجال أمامه وتقديم ما يلزم من دعم لزيادة مشاركة الاستثمارات الخاصة المحلية والأجنبية في مشروعات الطاقة النظيفة، وكذلك توطين صناعة المهمات الخاصة بها، التي من بينها الخلايا الشمسية.
وقال إن هناك خطة عاجلة لتحسين جودة واستقرار التغذية الكهربائية والاعتماد على الطاقات المتجددة وخفض انبعاثات الكربون وتنويع مصادر الطاقة وخفض استهلاك الوقود التقليدي، في إطار رؤية التنمية المستدامة للجمهورية الجديدة.
من جهته، أعرب الدكتور "يحيى متيني" رئيس مجلس إدارة شركة صن شاين برو Sunshine Pro السويدية عن تقديره لهذا التعاون مع الهيئة العربية للتصنيع، ذات الدور التاريخي الرائد الذي نفخر به في مجالات الصناعة منذ تأسيسها، معربا عن تطلعه لتوطين التكنولوجيا، والعمل على تنفيذ مشروعات مشتركة في مجالات الطاقة المتجددة لتلبية احتياجات السوق المصرية المحلية والدول العربية والإفريقية والعمل على فتح منافذ جديدة للتصدير للسوق العالمية.
وأكد أن هذا التعاون سيمثل إضافة كبيرة للاقتصاد المصري، خصوصا أننا سنعمل على تصميم وتنفيذ مشروع صناعي مشترك للألواح الشمسية أوتوماتيك وبالقدرات التصنيعية الوطنية بالهيئة العربية للتصنيع، وفقا لأحدث معايير الجودة العالمية.
شارك في الحضور: اللواء مهندس عبد الرحمن عبد العظيم عثمان مدير عام الهيئة العربية للتصنيع، والمهندسة غادة الجندي المدير التنفيذي للشركة العربية للطاقة المتجددة التابعة للهيئة والدكتور يحيى متيني رئيس مجلس إدارة شركة صن شاين برو Sunshine Pro السويدية ووفد من "الاتحاد العربي للطاقة البديلة والاقتصاد الأخضر"، برئاسة الدكتور عصام شيخ الأرض (الأمين العام للاتحاد العربي للطاقة البديلة والاقتصاد الأخضر).
اقرأ أيضاًوزير خارجية اليابان يوزر الصين غدا لإجراء مباحثات وحضور اجتماع رفيع المستوى
وزير التعليم العالي يبحث مع السفير الياباني سبل تعزيز التعاون
كولر يستبعد كهربا من قائمة الأهلي أمام المصري