تقارير الطاقة المتجددة رئيسية طاقة متجددة

ألواح شمسية لتوليد الكهرباء من المطر.. تقنية مبتكرة تنتظر التطبيق

محمد عبد السند

2023-07-23

0 5٬025

تتوالى الإنجازات والاكتشافات التي تبرهن على الإمكانات الهائلة المتعددة للألواح الشمسية في توليد الكهرباء النظيفة بالطاقة الشمسية، وهو ما انطبق مؤخرًا على مياه المطر، لتتيح الأخيرة بذلك مصدرًا متواصلًا لتوليد الكهرباء حتى في ظروف الطقس المتطرفة.

وتراهن الاقتصادات العالمية، في الوقت الراهن، على التحول بعيدًا عن مصادر الوقود الأحفوري الحساسة بيئيًا، والتوجه نحو الطاقة المتجددة صديقة البيئة في إطار التزامات الدول المناخية؛ أملًا في تحقيق أهداف الحياد الكربوني تماشيًا مع بنود اتفاقية باريس للمناخ 2015.

من هذا المنطلق، حقق باحثون من جامعة تسينغهوا الصينية طفرة كبيرة في تقنية الألواح الشمسية عبر الاستفادة من الكهرباء المُولدة من قطرات المطر، حسبما أورد موقع إنرجي بورتال. إي يو EnergyPortal.eu المتخصص.

مولّد النانو الكهربائي

طوّر هؤلاء الباحثون جهازًا يُطلق عليه مولد النانو الكهربائي "تي إي إن جي" الذي يولّد الكهرباء عبر الاتصال بين السائل والصلب؛ ما يمكّن في النهاية من توليد الكهرباء من قطرات المطر.

وفي السابق واجهت تقنية مولد النانو الكهربائي قيودًا تقنية، ولم تكن تقدر على العمل سوى على نطاق ضيق.

ومع ذلك اكتشف الباحثون أنه يمكن التغلب على تلك القيود عبر استعمال مصفوفات ألواح شمسية معينة.

ومن الممكن أن تتيح تلك التقنية للألواح الشمسية التقاط الكهرباء المولّدة من قطرات المطر؛ لتصبح بذلك قادرة على إنتاج الكهرباء في أي ظروف مناخية.

آلية عمل التقنية

اقترح الباحثون طريقة بسيطة وفاعلة لتوليد الكهرباء من المطر، عبر تصميم ألواح شمسية مزوّدة بوحدات متعددة متصلة بالتوازي لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية.

ومن ثم تستطيع تلك الألواح الشمسية الوصول إلى ذروة إنتاج الكهرباء بأعلى 5 أضعاف من مثيلتها المولّدة من قطرات المطر في المساحات الكبيرة التقليدية.

ومن الممكن أن تمهّد تلك التقنية الطريق أمام توليد الكهرباء من قطرات المطر على نطاق واسع.

على صعيد متصل أشار الباحثون إلى أن مياه المطر بوصفها جزءًا رئيسًا من الطاقة الطبيعية ودورة المياه، تحتوي على كمية وفيرة من الكهرباء المتجددة.

التحدي الأكبر

مثلت مسألة الاستغلال الفاعل لتلك الكهرباء المتجددة تحديًا كبيرًا؛ فعبر إيجاد إستراتيجية معقولة للتغلب على قيود تقنية مولد النانو الكهربائي القائم على استعمال قطرات المطر، يعتقد الباحثون أنهم أحرزوا تقدمًا هائلًا في توليد الكهرباء من قطرات المطر على نطاق واسع.

ويرى العلماء أن القدرة على توليد الكهرباء من المطر ستجعل الألواح الشمسية أكثر تنوعًا وموثوقية؛ ما يضمن إنتاجًا متواصلًا للكهرباء حتى في أشد ظروف الطقس تطرفًا.

ويُعَد هذا الإنجاز في تقنية الألواح الشمسية أحد أكثر التطورات الواعدة العديدة التي شهدتها تلك الصناعة في الأشهر الأخيرة.

ومن أمثلة تلك التطورات البارزة الأخرى الألواح الشمسية ذاتية التسخين التي اخترعها فريق بحث أسترالي، والقادرة على استعادة 100% من كفاءتها الأصلية بعد التدهور الناجم عن الإشعاع الفضائي.

لوحة شمسية ثنائية الوجه

مؤخرًا كشف العلماء في المختبر الوطني للطاقة المتجددة التابع لوزارة الطاقة الأميركية النقاب عن تصميم للوحة شمسية ثنائية الجانب قادرة على تعزيز معدلات كفاءة توليد الكهرباء بنسبة تصل إلى 20% عبر التقاط ضوء الشمس المنعكس.

وتمتلك تلك التطورات في تقنية الألواح الشمسية القدرة على إشعال ثورة في صناعة الكهرباء المتجددة.

ومع تواصل الأبحاث، من المرجّح أن تشهد الألواح الشمسية تحسنًا كبيرًا في الكفاءة والفاعلية؛ ما يجعل الطاقة المتجددة خيارًا ذا جدوى ومستدامًا لتوليد الكهرباء النظيفة منخفضة التكلفة.

موضوعات متعلقة..