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:
تحذيرات من عواصف شمسية .. هل تشهد الأرض انقطاعات في الإنترنت؟
في ظاهرة كونية تسترعي انتباه العلماء والمختصين حول العالم، يبدو أن الأرض تستعد لاستقبال عواصف مغناطيسية مصدرها الشمس، قد تؤثر بشكل طفيف على الأقمار الاصطناعية وشبكات الطاقة. ورغم أن هذه الظاهرة الفلكية قد تبدو غير مألوفة لعامة الناس، فإنها تحمل في طياتها جوانب علمية مذهلة، وتستدعي التأمل في العلاقة المعقدة بين الشمس وكوكبنا.
ومضة شمسية تنذر بعاصفةشهد سطح الشمس، يوم الإثنين الماضي، ومضة قوية من نوع M4.3، وهي مؤشر على نشاط شمسي ملحوظ. ووفقًا لما أورده مختبر علم الفلك ومعهد أبحاث الفضاء التابعان للأكاديمية الروسية للعلوم، فمن المتوقع أن تتبع هذه الومضة عواصف مغناطيسية تتراوح شدتها بين G1 وG2، وقد تم تحديد يوم الأربعاء كبداية محتملة لظهور هذه العواصف.
التأثيرات المتوقعةورغم تصنيف هذه العواصف بأنها "ضعيفة إلى متوسطة"، إلا أنها قد تترك أثرًا ملموسًا على بعض الأنظمة الحساسة. فبحسب موقع "ذا ووتشرز" المختص، قد تشهد شبكات الطاقة تقلبات طفيفة، كما قد تتأثر الأقمار الاصطناعية والاتصالات عبر الإنترنت بدرجة محدودة. ومن المتوقع أيضًا أن يُرصد الشفق القطبي في المناطق الشمالية، لا سيما في الولايات المتحدة، نتيجة لهذا التفاعل الكوني.
تحذيرات من العلماء وتوقعات مستقبليةعلّقت عالمة الفيزياء المتخصصة في الطقس الفضائي، تاميثا سكوف، عبر منصة "إكس" على هذه التطورات، قائلة: "رغم أن هذه العواصف قد تتحرك ببطء، فإن كثافتها العالية قد تُحدث تأثيرًا ملحوظًا!"، مشيرة إلى احتمال حدوث تصادم بين الرياح الشمسية والمجال المغناطيسي للأرض في وقت متأخر من يوم 15 أبريل، أو في الساعات الأولى من 16 أبريل، وذلك بناءً على بيانات الرصد المتوفرة.
النشاط الإشعاعي ومستويات الطاقةخلال الـ24 ساعة الماضية، بلغ تدفّق الإلكترونات عالية الطاقة (أكثر من 2 مليون إلكترون فولت) مستويات مرتفعة في المدار الثابت بالنسبة للأرض، في حين ظل تدفق البروتونات ضمن المستويات الطبيعية. وتشير هذه البيانات إلى ارتفاع ملحوظ في النشاط الإشعاعي، ما يعزز من احتمالية حدوث اضطرابات مغناطيسية محسوسة.
كيف تُقاس العواصف المغناطيسية؟يعتمد العلماء في قياس قوة العواصف المغناطيسية على مقياس من خمس درجات، تبدأ من G1 (الأضعف) وتنتهي بـG5 (الأقوى). وتلعب الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CMEs) دورًا محوريًا في هذه الظواهر، إذ تُعد سحبًا هائلة من الجسيمات الشمسية المشحونة التي يمكن أن تُحدث تشويشًا على المجال المغناطيسي للأرض.
وبينما تستعد الأرض لاستقبال هذه الظاهرة الكونية، يظل التعاون بين مراكز الأبحاث والعلماء حول العالم ضروريًا لفهم تأثيرات الشمس المتزايدة على كوكبنا. وبين المخاطر الطفيفة والفرص العلمية الهائلة، تذكّرنا هذه العواصف الشمسية بأننا نعيش في كون نابض بالحركة والطاقة، لا يزال يحمل الكثير من الأسرار التي تنتظر من يكتشفها.
https://x.com/TamithaSkov/status/1911310326727135728
مكافحة المخدرات تقيم معرضًا توعويًّا بأضرار ومخاطر المخدرات والسموم والمؤثرات العقلية بالكلية التقنية