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:
ثورة في عالم السيارات: سيارة جديدة من تويوتا لا تحتاج بنزين أو كهرباء
سيارة جديدة اقتصادية من تويوتا (مواقع)
في خطوة مبتكرة للحد من مشاكل الازدحام في المدن الكبيرة وتحقيق استدامة بيئية، كشفت تويوتا عن سيارتها الجديدة FT-Me التي تعيد تعريف مفهوم السيارات الصغيرة.
تجمع هذه السيارة بين الاقتصاد في استهلاك الطاقة، الابتكار التقني، و سهولة القيادة لتصبح الخيار المثالي لمستقبل التنقل في المدن، وخاصة في ظل الزيادة الكبيرة في مشكلة الازدحام المروري و الاحتباس الحراري.
اقرأ أيضاً الكشف عن دور سعودي خفي ضد الحوثيين قد يكون مفتاح الحل 14 مارس، 2025 قوات درع الوطن تفتح طريق المحلحل في أبين بشروط صارمة: مواعيد العبور 14 مارس، 2025
حجم صغير وأداء فائق:
تُعتبر FT-Me من أصغر السيارات في فئتها، إذ لا يتجاوز طولها 2.5 متر، مما يجعلها أصغر حتى من سيارات Smart ForTwo الشهيرة.
هذه السيارة المدمجة تحتاج إلى نصف المساحة التي تشغلها السيارات العادية في مواقف السيارات، مما يجعلها مثالية للمناطق ذات المساحات المحدودة مثل المدن الكبرى حيث يواجه السكان صعوبة في العثور على مكان لركن سياراتهم.
شحن شمسي لمسافات معقولة:
ومن أبرز ما يميز تويوتا FT-Me هو السقف الشمسي الذي يُمكنه شحن البطارية لمسافة تصل إلى 30 كيلومترًا في الأيام المشمسة، وهي ميزة بيئية مميزة تساعد في تقليل الاعتماد على الوقود التقليدي أو الكهرباء.
ورغم ذلك، لم تكشف تويوتا بعد عن تفاصيل دقيقة بخصوص حجم البطارية أو مدى السيارة في الظروف الأخرى.
سيارة مناسبة للمراهقين وذوي الهمم:
أحد الأبعاد المميزة لسيارة FT-Me هو تصميمها لملاءمة احتياجات المراهقين و ذوي الهمم. حيث تم تطويرها خصيصًا لتكون صالحة للقيادة من قبل مراهقين في عمر 14 عامًا في بعض البلدان الأوروبية، وتندرج ضمن فئة السيارات الرباعية الصغيرة مثل سيتروين آمي و أوبل روكس-إي.
وبموجب قوانين الاتحاد الأوروبي، تم تقييد قوتها لتصل إلى 8 أحصنة فقط، مع سرعة قصوى تصل إلى 45 كم/ساعة، مع الحفاظ على وزن لا يتجاوز 425 كيلوغرامًا.
لكن تويوتا FT-Me لا تقتصر فائدتها على المراهقين فقط، بل تقدم أيضًا تجربة قيادة استثنائية لذوي الاحتياجات الخاصة، حيث تتميز بنظام تحكم يدوي كامل يتيح القيادة بدون دواسات للكبح أو التسارع، مما يجعلها مناسبة للمستخدمين الذين يعتمدون على الكراسي المتحركة.
تصميم مبتكر وتقنيات حديثة:
تتميز تويوتا FT-Me بتصميم عصري يحتوي على عجلات مقاس 14 بوصة، واستبدال المرايا التقليدية بـ كاميرات جانبية، مما يعزز من رؤيتها في كافة الاتجاهات ويوفر مساحة أكبر على الجوانب.
كما أن المصابيح الأمامية والخلفية تأتي بتصميم مميز يعكس الملامح الحديثة للسيارة. ورغم أن النوافذ كبيرة، فإن تصميمها يمنحها قدرة محدودة على الفتح، وهو ما يساعد في تقليل استهلاك الطاقة والحفاظ على الاستدامة البيئية.
مستقبل التنقل الحضري:
مع تزايد مشاكل ازدحام المدن والتحديات البيئية مثل انبعاثات الكربون، يمكن القول إن تويوتا FT-Me تعد خيارًا ذكيًا ومستدامًا للقيادة داخل المدن. هي ليست فقط سيارة صغيرة ولكنها تصميم مبتكر يلبي احتياجات المستقبل ويحقق توازنًا بين الأداء والكفاءة.
ربما تمثل هذه السيارة نقطة تحول كبيرة في مستقبل التنقل الحضري، وخصوصًا مع اعتمادها على الطاقة الشمسية و التحكم اليدوي.
قد تكون تويوتا FT-Me بالفعل بداية لعصر جديد في صناعة السيارات، حيث يجتمع الابتكار مع الاستدامة لتقديم حل مثالي للمشاكل اليومية في حياتنا، وفتح آفاق جديدة للقيادة الذكية داخل المدن الكبرى.
حكام الإمارات يعزون خادم الحرمين في وفاة الأميرة نورة بنت بندر بن محمد