باحثون يكشفون عن تكنولوجيا جديدة بمجمّعات الطاقة الشمسية
تاريخ النشر: 15th, September 2024 GMT
أبوظبي: عبد الرحمن سعيد
كشف فريق بحثي من جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا في أبوظبي عن تكنولوجيا جديدة، خاصة بمجمّعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر، حيث سلطوا الضوء على أساسيات النمذجة ومنهجياتها ومعايير التصميم الخاصة بهذه التكنولوجيا، إضافة لقدرتها على إحداث قفزة نوعية في مجال استخدام الطاقة الشمسية.
وفي هذا الإطار، نشر كلٌّ من الأستاذ الدكتور إياد أبو ندى والدكتور أنس العزام والعباس حسن، طالب الدكتوراه، بحثهم في مجلة «بروغرِس إن إنِرجي آند كومبَستشن ساينس» المتخصصة بجميع الجوانب المتعلقة بالطاقة وعلوم الاحتراق.
ويعتقد الفريق أنه من الضروري الحصول على فهم شامل لمجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر بهدف سد الفجوة بين البحوث النظرية وتحقيق الاستفادة التجارية، كما يُعتبر بحثهم مصدرًا مهمًا للباحثين عن فهم أدق لهذا المجال المتطور، بهدف تسهيل عملية تطوره وتحوّله إلى تطبيقات عملية.
وتمتص الألواح الشمسية التقليدية أشعة الشمس على سطح مغطى بمواد عالية الامتصاص، إلا أن فقدانها كمية كبيرة من الحرارة يحد من كفاءتها، وهنا، تحل أجهزة تجميع الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر محل السطح التقليدي للامتصاص من خلال مائع نانوي يمكّنها من امتصاص أشعة الشمس بحجمه الكامل، حيث تقلل هذه الطريقة من الفقد الحراري وتعزز الكفاءة العامة لتحويل الطاقة الشمسية.
وتُعتبر الموائع النانوية محاليل مصممة هندسيًا تحتوي على جسيمات نانوية معلقة في السائل، ويتراوح حجمها عادة من 1 إلى 100 نانومتر داخل السائل الأساسي، كما تسهم هذه الجسيمات النانوية في تحسين الخصائص البصرية والحرارية للمائع بشكل كبير، الأمر الذي يمكّنه من امتصاص المزيد من أشعة الشمس وتحويلها إلى حرارة بكفاءة أكبر.
وتمثّل قدرة هذه المواد على الاستفادة من ظاهرة رنين البلازما السطحية الموضعية، إحدى أهم مزاياها، حيث يثير ضوء الشمس ذبذبات إلكترونية عندما يضرب الجسيمات النانوية المعدنية مثل الذهب أو الفضة، ما يزيد من امتصاص الطاقة المشعة بشكل كبير، ويُترجَم هذا إلى تحسين كفاءة عملية تحويل الطاقة الشمسية إلى طاقة حرارية قابلة للاستخدام.
وأشار الفريق البحثي إلى تأثير عدة عوامل على أداء مجمعات الطاقة الشمسية ذات الامتصاص المباشر، مثل نوع المائع النانوي المستخدم وتركيز الجسيمات النانوية وهندسة المجمع وخصائص تدفق المائع.
وبعيدًا عن الأداء التقني، يُعد العائد الاقتصادي عاملًا مهمًا أيضًا، ولحسن الحظ، انخفض سعر إنتاج الموائع النانوية، الأمر الذي سيسهم في إتاحة التكنولوجيا على نطاق أكبر.
المصدر: صحيفة الخليج
كلمات دلالية: فيديوهات جامعة خليفة للعلوم والتكنولوجيا
إقرأ أيضاً:
حل لغز عمره 50 عامًا.. باحثون يكتشفون نظامًا جديدًا لفصائل الدم
بغداد اليوم - متابعة
نشرت مجلة Blood، اليوم الأربعاء (18 أيلول 2024)، تقريرًا قالت فيه أن باحثين تمكنوا من اكتشاف نظام جديد لفصائل الدم، ما يحل لغزا عمره 50 عاما يحيط بمستضد فصيلة الدم AnWj، والذي تم اكتشافه لأول مرة في عام 1972.
وحدد الفريق بحسب المجلة، بقيادة باحثين من هيئة الخدمات الصحية الوطنية للدم والزراعة (NHSBT) في جنوب غلوسيسترشاير وبدعم من جامعة بريستول و NHS Blood and Transplant، الخلفية الجينية لمستضد فصيلة الدم AnWj الغامض.
وعندما تم أخذ عينة من دم امرأة حامل في عام 1972، اكتشف الأطباء أنها تفتقر بشكل غامض إلى جزيء سطحي موجود على جميع خلايا الدم الحمراء الأخرى المعروفة في ذلك الوقت.
وبعد 50 عاما، أدى غياب هذا الجزيء الغريب أخيرا إلى دفع الباحثين من المملكة المتحدة وإسرائيل إلى وصف نظام جديد لفصائل الدم لدى البشر.
وتقول لويز تيلي، أخصائية أمراض الدم في هيئة الصحة الوطنية البريطانية: "إنه يمثل إنجازا كبيرا، وتتويجا لجهد فريق طويل، لإنشاء نظام فصائل الدم الجديد هذا أخيرا والقدرة على تقديم أفضل رعاية للمرضى النادرين، ولكن المهمين".
وبينما نحن جميعا أكثر دراية بنظام فصائل الدم ABO وعامل الريسوس (بروتين موروث يوجد على سطح خلايا الدم الحمراء، بحيث يكون الدم إيجابيا إذا كان يحمل العامل الريسوسي، وإذا كان الدم لا يحمله، فسيكون سالب)، فإن البشر لديهم في الواقع العديد من أنظمة فصائل الدم المختلفة بناء على مجموعة واسعة من البروتينات والسكريات الموجودة على سطح الخلية والتي تغطي خلايا الدم لدينا.
وإذا لم تتطابق جزيئات المستضد عند تلقي نقل الدم، فإن هذا التكتيك المنقذ للحياة يمكن أن يسبب ردود فعل أو حتى يؤدي إلى الوفاة.
وتم تحديد معظم فصائل الدم الرئيسية في وقت مبكر من القرن العشرين. والعديد من الفصائل التي تم اكتشافها منذ ذلك الحين، مثل نظام الدم Er الذي وصفه الباحثون لأول مرة في عام 2022، لا تؤثر إلا على عدد صغير من الناس. وهذا هو الحال أيضا بالنسبة لفصيلة الدم الجديدة.
ووجدت الأبحاث السابقة أن أكثر من 99.9% من الناس لديهم مستضد AnWj الذي كان مفقودا من دم مريضة عام 1972.
ويعيش هذا المستضد على بروتين الميالين والخلية اللمفية، ما دفع العلماء إلى تسمية النظام الموصوف حديثا بفصيلة الدم MAL (بمثابة اختصار لـMyelin and lymphocyte).
وعندما يكون لدى شخص ما نسخة متغيرة من كلتا نسختي جينات MAL، ينتهي به الأمر بفصيلة دم سلبية AnWj، مثل المريضة الحامل.
والسبب الأكثر شيوعا لكون الشخص سلبيا لجين AnWj هو المعاناة من اضطراب في الدم أو بعض أنواع السرطان التي تقمع التعبير عن المستضد. وعدد قليل جدا من الأشخاص سلبيون لجين AnWj جراء سبب وراثي، بحسب تيلي وفريقها.
ويوضح عالم الأحياء الخلوية بجامعة غرب إنجلترا، تيم ساتشويل: "MAL هو بروتين صغير جدا يتمتع ببعض الخصائص المثيرة للاهتمام والتي جعلت من الصعب تحديده ويعني أننا بحاجة إلى متابعة خطوط متعددة من التحقيق لتجميع الدليل الذي نحتاجه لإنشاء نظام فصيلة الدم هذا".
ولتحديد ما إذا كان لديهم الجين الصحيح، بعد عقود من البحث، أدخل الفريق جين MAL الطبيعي في خلايا الدم التي كانت سلبية لـ AnWj. وقد أدى هذا إلى توصيل مستضد AnWj إلى تلك الخلايا بشكل فعال.
ومن المعروف أن بروتين MAL يلعب دورا حيويا في الحفاظ على استقرار أغشية الخلايا والمساعدة في نقل الخلايا.
وعلاوة على ذلك، وجدت الأبحاث السابقة أن AnWj غير موجود بالفعل في الأطفال حديثي الولادة ولكنه يظهر بعد الولادة بفترة وجيزة.
ومن المثير للاهتمام أن جميع المرضى السلبيين لـ AnWj المشمولين في الدراسة شاركوا في نفس الطفرة. ومع ذلك، لم يتم العثور على أي تشوهات أو أمراض خلوية أخرى مرتبطة بهذه الطفرة.
والآن بعد أن حدد العلماء العلامات الجينية وراء طفرة MAL، يمكن اختبار المرضى لمعرفة ما إذا كانت فصيلة دمهم السلبية MAL موروثة أو بسبب القمع، والتي يمكن أن تكون علامة على مشكلة طبية كامنة أخرى.
يمكن أن يكون لهذه الظواهر النادرة في الدم تأثيرات مدمرة على المرضى، لذا كلما تمكنا من فهم المزيد منها، أمكن إنقاذ المزيد من الأرواح.
المصدر: ساينس ألرت
وزارة البيئة تكرم مجموعة العربي لتطويرها منتجات صديقة للبيئة