سولارابيك – سيدني، أستراليا – 29 سبتمبر 2024: رغم أن فكرة توليد الطاقة الشمسية بعد غروب الشمس قد تبدو غير عملية، فقد وجد الباحثون في جامعة نيو ساوث ويلز طريقة لتحقيق ذلك. فقد طوروا تقنية جديدة قد تزود منازلنا بالطاقة ليلاً قريباً.
والجدير بالذكر أن الباحثين قاموا بالفعل باختبار هذا الجهاز على الأرض، ويخططون الآن لتقييم مدى قابليته للاستخدام في الفضاء أيضًا.
تعتمد تقنيتهم على مبدأ توليد الطاقة الحرارية الإشعاعية. وتستفيد هذه العملية من الفارق في درجات الحرارة بين سطح الأرض وبرودة الفضاء. وللعلم فإن جميع الأجسام، بما في ذلك الأرض، تصدر الأشعة تحت الحمراء.
يقوم الجهاز الذي تم تطويره حديثًا بالتقاط هذا الإشعاع الصادر وتحويله إلى كهرباء. المكون الرئيسي لهذا الجهاز هو أشباه الموصلات، والتي تم تصميمها خصيصًا للاستفادة من هذه الحرارة المشعة.\
عندما تبعث الأرض ضوءًا تحت الأحمر، يلتقط أشباه الموصلات هذه الطاقة ويولد تيارًا كهربائيًا. ومن خلال التقاط هذه الحرارة المشعة وتحويلها إلى كهرباء، يولد الجهاز في الأساس “طاقة شمسية أثناء الليل”.
وقال نيد إيكينز-داوكس، قائد الفريق، لشبكة إيه بي سي نيوز : “ما فعلناه هو أننا صنعنا جهازًا أشباه موصلات … إنه يستفيد من تلك الحرارة المشعة التي تخرج من الأرض، وعندما ينبعث هذا الضوء، فإنه يولد بعض الكهرباء”.
الإلهام من الرؤية الليلية
وبحسب بيان صحفي أصدره الباحثون، فإن الجهاز شبه الموصل كان عبارة عن نوع من الصمامات الثنائية الحرارية الإشعاعية. ومن المثير للاهتمام أن المواد المستخدمة في إنشاء هذا الجهاز كانت مماثلة لتلك الموجودة في نظارات الرؤية الليلية.
“وبالطريقة نفسها التي تستطيع بها الخلية الشمسية توليد الكهرباء عن طريق امتصاص ضوء الشمس المنبعث من الشمس شديدة الحرارة، فإن الصمام الثنائي الحراري الإشعاعي يولد الكهرباء عن طريق إصدار ضوء الأشعة تحت الحمراء في بيئة أكثر برودة”، كما أوضحت الدكتورة فيبي بيرس، إحدى الباحثات في المشروع.
“في كلتا الحالتين فإن الفارق في درجات الحرارة هو ما يسمح لنا بتوليد الكهرباء.”
وتعتبر كفاءة هذه التقنية الجديدة منخفضة في الوقت الحالي، لكن فريق البحث متفائل بشأن التحسينات المستقبلية.
وكانت كمية الطاقة صغيرة، أقل بنحو 100 ألف مرة من تلك التي توفرها لوحة شمسية، ولكنها كانت “دليلاً لا لبس فيه على الطاقة الكهربائية”، بحسب ما قاله البروفيسور إيكينز-داوكس في بيان صحفي.
التطبيقات المحتملة
ويتوقع فريق البحث أن يكون لهذه التقنية الجديدة مجموعة واسعة من التطبيقات، تتجاوز حدود مصادر الطاقة الحالية . ويقترح البروفيسور إيكينز-داوكس إمكانية تسخير حرارة الجسم لتوليد الطاقة.
وأضاف “في نهاية المطاف، قد تتمكن هذه التكنولوجيا من حصاد تلك الطاقة وإزالة الحاجة إلى البطاريات في بعض الأجهزة – أو المساعدة في إعادة شحنها. وهذا ليس بالأمر الذي قد تكون فيه الطاقة الشمسية التقليدية خيارًا قابلاً للتطبيق بالضرورة”.
وعلى نطاق أوسع، يعمل الفريق بنشاط على تكييف التكنولوجيا لاستخدامها في المركبات الفضائية. فالأقمار الصناعية في مدارات منخفضة حول الأرض تتعرض لكسوفات متكررة، وتعتمد على البطاريات خلال فترات الظلام. ويقدم الصمام الثنائي الحراري الإشعاعي حلاً محتملاً، حيث يولد الطاقة حتى في غياب ضوء الشمس.
واختتم البروفيسور إيكينز-داوكس حديثه قائلاً: “نقوم الآن بتوليد كميات كبيرة جدًا من الكهرباء من الطاقة الشمسية لمنازلنا باستخدام الخلايا الشمسية السيليكونية، وهي التكنولوجيا التي تم استخدامها لأول مرة في الفضاء. وعلى نحو مماثل، نعتزم إرسال الصمام الثنائي الحراري الإشعاعي إلى الفضاء خلال العامين المقبلين ” .
إن هذا الاكتشاف قد يمهد الطريق لمستقبل حيث تتوفر الطاقة المتجددة على مدار الساعة وطوال أيام الأسبوع. كما أن هذا الاكتشاف من الممكن أن يؤدي إلى عالم حيث يتم تشغيل المنازل حتى عندما تكون الشمس غائبة، باستخدام الحرارة المشعة للأرض فقط.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: abc
