الرياض

توصلت جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية “كاوست” إلى ابتكار علمي؛ لتطوير نظام تبريد جديد يعمل بالجاذبية عوضًا عن الكهرباء؛ المتمثل في جهاز واعد لتبريد الخلايا الشمسية وتقنيات أشباه الموصلات الأخرى لا يحتاج إلى الكهرباء؛ يستخدم خلاله الماء من الهواء باستخدام الجاذبية فقط، ويعتمد على مواد رخيصة ومتاحة بسهولة، كما يمكن إعادة استخدام المياه الناتجة في الري والغسيل وتبريد المباني التي توضع عليها الخلايا الشمسية وغيرها من التطبيقات.

وعكف على هذا الإنجاز الابتكاري فريق بحثي دولي بقيادة البروفيسور تشياو تشيانغ غان من جامعة “كاوست”؛ والذي بنى استنتاجاته؛ على أن توافر أشعة الشمس بكثرة والاستثمار الكبير في تقنية الخلايا الشمسية قد منح المملكة العربية السعودية موقعًا متميزًا في تحولها لتكون مصدرًا رائدًا للطاقة المتجددة حاليًا؛ حيث تمثل الطاقة الشمسية أكثر من 80% من إجمالي الطاقة الخضراء في البلاد؛ وهناك مفارقة مثيرة تتعلق بهذه الخلايا؛ فتشغيلها يرفع من درجة حرارتها؛ لذا تعد أنظمة التبريد ضرورية، لكن العديد منها يعتمد على الكهرباء.

وعلى الرغم من أن هذه التقنيات تحقق نتائج جيدة إلى حد ما، إلا أنها في المناطق القاحلة مثل المملكة العربية السعودية تحتاج إلى كهرباء لجمع كميات مناسبة من المياه، وقد يشكل هذا الطلب عائقًا أمام استخدام الخلايا الشمسية في المناطق الريفية والنائية بالمملكة؛ حيث إن من العوامل التي تؤثر سلبًا على الكفاءة التصاق الماء بسطح جهاز التجميع، وقد تم اكتشاف أنه من خلال إضافة طلاء مزلّق خاص يتكون من مزيج من البوليمر التجاري وزيت السيليكون؛ يمكن تحسين جمع المياه باستخدام الجاذبية فقط؛ فيما يُعد هذا المشروع الذي نشرت دراسته البحثية في المجلة العلمية “Advance Materials”؛ أحد المشاريع النشطة في مركز التميّز للطاقة المتجددة والتقنيات المستدامة الجديد في “كاوست”؛ وقد قدر العلماء خلال مسيرة المشروع البحثية أن كمية المياه في الغلاف الجوي تعادل ستة أضعاف المياه الموجودة في الأنهار جميعها؛ وأنه يمكن جمع هذه المياه باستخدام تقنيات جمع المياه من الغلاف الجوي.

من جانبه، أوضح البروفيسور تشياو تشيانغ غان؛ أن أحد التحديات الشائعة في أنظمة تجميع المياه من الهواء هو أن قطرات الماء غالبًا ما تلتصق بسطح الجهاز؛ مما يتطلب تجميعًا نشطًا للمكثفات؛ لكن بفضل الطلاء الذي طورناه تمكن الفريق البحثي من القضاء على هذه المشكلة بشكل فعال، ما يسمح بتجميع المياه بشكل سلبي حقيقي مستندًا إلى جاذبية المياه؛ حيث يعمل هذا النظام بالكامل على أساس التبريد الإشعاعي السلبي؛ مما يعني أنه لا يستهلك أي كهرباء فيعتمد هذا الحل على تقنية سابقة صممها غان؛ التي كانت تهدف في الأصل إلى عكس الطاقة الحرارية نحو السماء للحفاظ على برودة الخلايا الشمسية وليس لجمع المياه.

يذكر أنه اختبر الجهاز الجديد ست مرات على مدار عام في ظروف طبيعية بمدينة ثول؛ التي تقع على بعد حوالي 100 كم شمال جدة؛ وقد أظهر قدرته على مضاعفة معدل تجميع المياه بشكل واضح مقارنة بالتقنيات البديلة المستخدمة لجمع المياه من الغلاف الجوي، بالإضافة إلى كفاءته في تجميع المياه، حيث من المتوقع أن تحقق هذه التقنية الفوائد الاقتصادية المحتملة لاعتمادها؛ فالنظام لا يحتاج إلى استهلاك الكهرباء، مما يسهم في توفير الطاقة، كما أنه لا يعتمد على أي أجزاء ميكانيكية مثل الضواغط أو المراوح؛ مما يقلل من تكاليف الصيانة مقارنة بالأنظمة التقليدية، ومن ثم يحقق مزيدًا من التوفير.

المصدر: صحيفة صدى

كلمات دلالية: الكهرباء جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية كاوست الخلایا الشمسیة تجمیع المیاه تجمیع ا

إقرأ أيضاً:

جمهورية الكونغو تسعى لزيادة إنتاج الكهرباء إلى 1500 ميجاوات بحلول عام 2030

تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق

تسعى جمهورية الكونغو إلى مضاعفة قدرتها على إنتاج الكهرباء بحلول عام 2030، حيث تهدف إلى الوصول إلى قدرة إنتاجية تبلغ 1500 ميجاوات بحلول عام 2030، وهو ما أعلن عنه إميل أوسو، وزير الطاقة والمياه الكونغولي خلال منتدى الكونغو للطاقة والاستثمار الذي عقد في برازافيل.

وقال أوسو في تصريحات - أوردها موقع "لانوفيل تريبون" الإخباري، إن هذه المبادرة تهدف إلى تحسين فرص الحصول على الكهرباء لسكان البلاد البالغ عددهم 6 ملايين نسمة، ودعم النمو الصناعي"، ولتحقيق هذا الهدف، تراهن البلاد بشكل خاص على تطوير مواردها من الطاقة المتجددة. وتبلغ إمكانات الطاقة الكهرومائية في جمهورية الكونغو 27 ألف ميجاوات، ويجري حاليا استغلال جزء صغير منها.

وبالإضافة إلى الطاقة الكهرومائية، تراهن البلاد أيضًا على إمكاناتها من الطاقة الشمسية، حيث يتم التحضير لمشروع بقدرة 50 ميجاوات مع شركة "ايه ان اي ايه باور".

وبالإضافة إلى ذلك، تقوم المجموعة الصينية "وينج واه" بتطوير محطة طاقة حرارية تعمل بالغاز بقدرة 400 ميجاواط، وسيتم حقن 200 ميجاواط منها في الشبكة الوطنية، ويمكن للكونغو أيضًا أن تعتمد على التعاون مع المؤسسات المالية مثل البنك الدولي لدعم الاستثمارات في الطاقة النظيفة، وخاصة في إطار مبادرة "ميشن300".

وعلى الرغم من هذه الإمكانات القوية في مجال الطاقة الكهرومائية، تظل البلاد معتمدة على الوقود الأحفوري، وبحسب وكالة الطاقة الدولية، شكل الغاز الطبيعي 72% من إنتاج الكهرباء في عام 2022، والذي بلغ إجماليه 5013 جيجاوات ساعة.

وبحسب الوكالة الدولية للطاقة، فإن قطاع الكهرباء مسؤول عن 67% من الانبعاثات المرتبطة بالطاقة في البلاد.

وفي هذا السياق، فإن هدف إنتاج 1500 ميجاواط، إذا تم تحقيقه، يمكن أن يشكل نقطة تحول لاقتصاد البلاد ومن شأنه أن يضمن وصولًا أوسع إلى الكهرباء الموثوقة والنظيفة في بلد لا يحصل حوالي نصف السكان فيه على الكهرباء وفقًا لبيانات البنك الدولي الأخيرة.
 

مقالات مشابهة

  • الكهرباء توجه دعوة مهمة للمواطنين بشأن توفير الطاقة
  • أستراليا تخصص 1.39 مليار دولار للتحول نحو الطاقة الشمسية
  • الكهرباء تكشف عن مشاريع لإنتاج 14 ألف ميغاواط
  • كوبا تراهن على الطاقة الشمسية لحل أزمة الكهرباء
  • "براكة" تُنتج 25% من الكهرباء وتقلّص الانبعاثات بـ22.4 مليون طن
  • كلية العلوم جامعة الأزهر بأسيوط تفتتح معمل الخلايا الشمسية ومتحف الجيولوجيا
  • هل تقلل الصين اعتمادها على الفحم الحجري في توليد الكهرباء؟
  • ابتكار روسي حديث يبرز دور الكروم في تعزيز أمان الوقود
  • جمهورية الكونغو تسعى لزيادة إنتاج الكهرباء إلى 1500 ميجاوات بحلول عام 2030
  • الأنبار تعلن عن تصنيع جهاز لتحلية وتنقية المياه يعمل على الطاقة الشمسية