باحثون في المملكة يطورون تقنية نانوية للإضاءة المستدامة للشوارع
تاريخ النشر: 18th, March 2025 GMT
أظهرت دراسة جديدة بين جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست)، ومدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية (كاكست)، أن المواد النانوية يمكن أن تقلل إلى حد بعيد من انبعاثات الكربون الناتجة عن مصابيح إنارة الشوارع التي تعمل من خلال تقنية الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED).تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربونويقدّر الفريق البحثي أنه من خلال تبني هذه التقنية، يمكن للولايات المتحدة وحدها تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بأكثر من مليون طن متري.
تُنتج مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) حرارة قد تؤدي إلى تعرض مكوناتها الإلكترونية للتلف، ويقلل من عمرها الافتراضي، في الواقع، يتم فقدان حوالي 75% من الطاقة المدخلة في مصابيح LED على هيئة حرارة.
أخبار متعلقة بـ 2 مليون ريال.. تكريم 100 طالب وطالبة بجوائز "منافس" في مكةمركز الملك عبد العزيز ينظم برنامج لجمع الشباب السعودي مع نظرائهم من الدول الأخرىوفي هذا السياق، تعمل المادة النانوية، التي تسمى النانو بولي إيثيلين (nanoPE)، على تعزيز انبعاث الإشعاع الحراري من سطح مصابيح الصمام الثنائي الباعث للضوء (LED) لتقليل درجة حرارتها.كفاءة مصابيح LEDوقال البروفيسور تشياو تشيانغ غان من جامعة الملك عبد الله للعلوم والتقنية (كاوست) قائد هذه الدراسة: "مصابيح LED هي مصادر الإضاءة المفضلة؛ بسبب كفاءتها الفائقة وعمرها الافتراضي. ولكن يمكن تحسينها أكثر من خلال عمل بعض التعديلات البسيطة، والتي قد تحدث فرقًا كبيرًا في الاستدامة ".
وأضاف أن الإضاءة تمثل حوالي 20% من الاستهلاك السنوي للكهرباء في العالم، وتساهم فيما يقرب من 6% من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري العالمية".
من جهتهه، قال الدكتور حسام قاسم، المدير العام لمعهد تقنيات الطاقة المستقبلية في كاكست والمساهم في الدراسة: "يُحسن تصميمنا بشكل كبير من تبريد مصابيح LED مع الحفاظ على كفاءة الإضاءة العالية، مما يجعله حلاً واعدًا لإنارة مستدامة في المملكة العربية السعودية".الإضاءة بتقنية النانو بولي إيثيلينعادةً ما توجه مصابيح إنارة الشوارع التقليدية ضوءها نحو الهدف المراد إضاءته، ولذلك تكون موجهة نحو الأرض، كما أنها مصممة بحيث يبقى الإشعاع الحراري محصورًا داخل المصباح. على العكس، فإن أعمدة الإنارة المطلية بتقنية النانو بولي إيثيلين مقلوبة فعليًا بحيث تُوَجَّه نحو السماء وبعيدًا عن الجسم المراد إضاءته.
يكمن سبب هذا التغيير في أن تقنية النانو بولي إيثيلين صُممت بحيث تسمح بمرور الأشعة تحت الحمراء، التي تمثل الجزء الأكبر من الإشعاع الحراري، بينما تعكس الضوء المرئي.
وأظهرت الدراسة أن أكثر من 80% من الأشعة تحت الحمراء الصادرة عن مصابيح LED المطلية بـالنانو بولي إيثيلين تمر عبر المادة، وتتجه نحو السماء، بينما يُعكس أكثر من 95% من الضوء المرئي عنها ليعود إلى الأرض، مما يضيء المساحة أسفل المصابيح.طريقة عمل الإضاءةتُصنع تقنية "nanoPE" من مادة البولي إيثيلين، وهو البلاستيك الأكثر إنتاجًا على الصعيد العالمي. ولإنشاء بلاستيك نانوي يعكس الضوء ذو الطول الموجي المنخفض (الضوء المرئي) ولكنه يسمح بمرور الضوء ذي الطول الموجي العالي (الأشعة تحت الحمراء)، صَنع العلماء مسام صغيرة تصل إلى 30 نانومتر - أي أصغر بحوالي 1000 مرة من سمك شعرة الإنسان - في البلاستيك بالإضافة إلى تمديده وتحويله إلى طبقة رقيقة.
تم نشر هذه الدراسة في المجلة العلمية Light: Science & Applications. وساهم في هذا العمل أيضًا الأستاذان عثمان بكر و بون أوي، وباحث ما بعد الدكتوراه في كاوست سايشاو دانغ، وطالب الماجستير حسن المحفوظ، والأستاذ المساعد في مدينة الملك عبد العزيز للعلوم والتقنية البروفيسور عبد الرحمن العجلان.
المصدر: صحيفة اليوم
كلمات دلالية: اليوم الدمام تقنية نانوية انبعاثات الكربون إنارة الشوارع المادة النانوية كاوست الاحتباس الحراري مادة البولي إيثيلين الأشعة تحت الحمراء للعلوم والتقنیة الملک عبد مصابیح LED
إقرأ أيضاً:
سحر نصر: حزب الجبهة يسعى للتنمية المستدامة بتمكين الشباب والمرأة
شاركت الدكتورة سحر نصر، أمين الاستثمار والشئون الاقتصادية بحزب الجبهة الوطنية، وزيرة الاستثمار والتعاون الدولي السابقة، فى المؤتمر المصرفى العربى السنوى لعام ٢٠٢٥ بحضور عدد من الوزراء والمسئولين من ٢٣ دولة عربية وأوروبية وأكثر من ٦٠٠ شخصية قيادية مصرفية ومالية وممثلين عن القطاعين العام والخاص.
وأكدت فى كلمتها فى جلسة حول دور الشركات بين القطاعين العام والخاص فى تحقيق النمو الاقتصادى، أن حزب الجبهة الوطنية يعمل على تمكين الشباب والمرأة لتحقيق أهداف التنمية المستدامة، من خلال تشجيع الشراكة بين القطاعين العام والخاص والمجتمع المدني الذي يتنامي دوره بسبب الحاجة الماسة لتدخله في بعض القطاعات للمساهمة في الحد من الفقر والبطالة.
وأوضحت أن القطاع المصرفي ممول مباشر للمستثمرين والمشاريع القومية الكبري ولا بد أن يكون هناك شراكة ببن الجانبين لدراسة آفاق العمل والنجاح وكذلك التحديات والمخاطر للوصول لنقاط مشتركة يقف عليها الجانبان للوصول لأفضل النتائج وتحقيق أقصي استفادة تنموية.
وأكدت أن هناك قطاعات حققت نجاحات مهمة مثل مشروعات البنية الأساسية وتحليل المياه والنقل المستدامة فضلا عن الاستثمار في رأس المال البشري الذى يعد أفضل استثمار وهو ما نوكد عليه دائما أنه لا استثمار إلا إذا استثمرت في الشباب الذين يمثلون رأس المال الحقيقي للشعوب.
وأشارت إلي قصة نجاح مهمة حدثت علي أرض مصر وهى محطة بنبان للطاقة الشمسية بأسوان وهي واحدة من أكبر محطات الطاقة الشمسية في العالم وتم تنفيذها بمحافظة أسوان بشراكة بين القطاعين العام والخاص، وهذا المشروع العملاق استطاع أن يخلق وظائف ومشاريع أخري صغيرة ومتوسطة للآلاف من الشباب والمرأة في منطقة كانت غارقة في البطالة لتصبح منطقة تخلق الكثير من فرص العمل ليظهر فيها أثر الشراكة من أجل التنمية المستدامة.
شارك فى الجلسة عدد من الخبراء الاقتصاديين والمصرفيين بينهم زياد حايك رئيس الجمعية العالمية للشراكة بين القطاعين العام والخاص، في سويسرا والمهندس عاطر حنورة ، مدير وحدة الشراكة بين القطاعين العام والخاص بوزارة المالية، المصرية والدكتور أيوب آيدن، رئيس مركز التميز للشراكة بين القطاعين العام والخاص بتركيا ووديع نوري، رئيس رابطة المصارف الخاصة العراقية، وأدارها جورج صليبي الإعلامي اللبناني.
العدوان الأمريكي البريطاني يستهدف أمانة العاصمة ومحافظات صنعاء والجوف وصعدة