ابتكار علمي لتطوير نظام تبريد جديد يعمل بالجاذبية عوضًا عن الكهرباء
تاريخ النشر: 29th, September 2024 GMT
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:
محافظ قنا يفتتح ورشة عمل حول الطاقة الجديدة والمتجددة وترشيد استهلاك الكهرباء
افتتح الدكتور خالد عبدالحليم، محافظ قنا، صباح اليوم، ورشة عمل حول "الطاقة الجديدة والمتجددة وترشيد الطاقة الكهربائية"، وذلك بقاعة فندق حتحور، فى إطار توجه محافظة قنا نحو تحقيق التنمية المستدامة وتعزيز استخدام الطاقة النظيفة، تنفيذًا لتوجيهات القيادة السياسية الداعمة للتحول نحو الطاقة النظيفة، تماشيًا مع رؤية مصر 2030 للتنمية المستدامة.
جاء ذلك بحضور المهندس مصطفى أبو حديد، رئيس الاتحاد النوعي لجمعيات التنمية الاقتصادية، والدكتور رفعت سباق، رئيس جمعية نادي رجال أعمال نجع حمادي، ونوران المرصفي، مدير المشروعات بمؤسسة فريدريش، إلى جانب عدد من المهندسين المتخصصين والمستثمرين المهتمين بقطاع الطاقة.
وأوضح محافظ قنا، أن الورشة التي تُعقد خلال الفترة من 23 إلى 24 أبريل الجاري، تنظمها جمعية الاتحاد النوعي لجمعيات التنمية الاقتصادية وتنمية المشروعات الصغيرة والمتوسطة، وتهدف إلى تسليط الضوء على فوائد الطاقة المتجددة وآفاقها المستقبلية، ودورها في دعم الصناعة، والتعريف بالتشريعات المنظمة لهذا القطاع الحيوي في مصر، بالإضافة إلى استعراض الفرص والعوائد الاستثمارية المرتبطة بمشروعات الطاقة النظيفة، بما يسهم في تعزيز التنمية وجذب الاستثمارات.
وأكد محافظ قنا، أن مشاركته في الورشة تأتي انطلاقًا من إيمانه العميق بأن قضايا تغير المناخ، والاستدامة البيئية، والتحول نحو الطاقة النظيفة، يجب أن تكون جزءًا لا يتجزأ من الرؤية التنموية على المستويين المحلي والإقليمي.
وأشار إلى أن هذا التوجه ينبغي ألا يقتصر فقط على تنفيذ مشروعات ذات عوائد اقتصادية، بل يجب أن يتحول إلى نهج إدارى وفكري مستدام داخل المؤسسات المحلية، في ظل الاتجاه العالمي المتزايد نحو الاقتصاد الأخضر.
وأكد عبدالحليم، أن محافظة قنا تتبنى حاليًا رؤية واضحة للتحول إلى محافظة صديقة للبيئة، من خلال استثمار مقوماتها الطبيعية، بما يعزز التنمية الاقتصادية ويُرسّخ مبادئ التنمية المستدامة، وذلك عبر دعم مشروعات الاقتصاد الدائري، وخلق فرص عمل خضراء، والاعتماد على مصادر الطاقة النظيفة.
ووجّه محافظ قنا ، دعوة إلى رجال الأعمال والمستثمرين، وممثلي المجتمع المدني، للانضمام إلى عضوية المجلس الاقتصادي الذي يترأسه، بهدف دراسة الفرص الاستثمارية المتاحة بمحافظة قنا، والمساهمة في تنفيذ رؤية "استثمر في قنا".
كما كشف عن دراسة تنفذها المحافظة حاليًا بالتنسيق مع وزارة البيئة لتنفيذ عدد من المشروعات ضمن برنامج "قنا صديقة للبيئة"، والتي تستند إلى خمسة محاور رئيسية تتماشى مع أهداف ورشة العمل.
انكماش اقتصادي وضغوط جمركية: كوريا الجنوبية تتفاوض لإنقاذ صادراتها