دولة كبري تبهر العالم وتقلب الموازين باختراع الواح الطاقة الشمسية الجديدة التي تنتج مقدار هائل من الطاقة وبسعر أرخص
تاريخ النشر: 10th, August 2023 GMT
ثورة جديدة وغير مسبوقة في انتاج الطاقة، بفضل الواح الطاقة الشمسية الجديدة التي تتميز بانها مرنة وشفافة ورهيصة الثمن وتنتج قدر هائل من الطاقة.
وابهرت الصين الجميع حول العالم بالفعل عقب اعلانها اختراع الواح شمسية جديدة تنتج مقدار هائل من الطاقة وبسعر ارخص، وذلك ما كان ينتظره مئات الملايين حول العالم.
فريق العلماء استعمل بنية خلايا شمسية ذات طبقات لتحقيق معدلات تحويل أعلى للطاقة
وتستعمل خلايا البيروفسكايت الشمسية نوعًا خاصًا من المركبات لامتصاص الضوء وتتميز بكفاءتها العالية وتكلفتها المنخفضة وتأثيرها البيئي الضئيل، ويعمل العلماء في جميع أنحاء العالم على هذه التكنولوجيا لأكثر من عقد.
وطوّر باحثون صينيون، من جامعة نانجينغ، نوعًا جديدًا من خلايا البيروفسكايت الشمسية، وهي نوع من أجهزة الأغشية الرقيقة التي تستعمل نوعًا خاصًا من المركبات لامتصاص الضوء.
وتتميز هذه الخلايا بكفاءة أكبر، وبقدرتها على إنتاج كميات كبيرة من الكهرباء بنصف كلفة خلايا السيليكون التقليدية.وسُمِّيت خلايا البيروفسكايت الشمسية باسْم معدن يتمتع بنوع معين من بنية الخلية البلورية، وفق ما نشرته صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست الصينية (scmp) في يونيو/حزيران الجاري.
وتُعدّ خلايا البيروفسكايت الشمسية إحدى أكثر التقنيات الواعدة للحصول على طاقة شمسية فعالة وبأسعار معقولة.
وذلك نظرًا لكفاءتها العالية وكلفتها المنخفضة وتأثيرها البيئي الضئيل، حسب تقرير اطّلعت عليه منصة الطاقة المتخصصة.
ارتفاع كفاءة تحويل الطاقة
يعمل العلماء في جميع أنحاء العالم على تطوير تكنولوجيا خلايا البيروفسكايت الشمسية لأكثر من عقد، وفي غضون سنوات قليلة فقط، ارتفعت كفاءة تحويل الطاقة (بي سي إي) لخلايا البيروفسكايت من 3.8 إلى أكثر من 25%.
في أحدث تقدّم، استعمل فريق من جامعة نانجينغ الصينية، بقيادة البروفيسور تان هيرن، بنية خلايا شمسية ذات طبقات لتحقيق معدلات تحويل أعلى للطاقة، وكان الفريق يدرس هذه التكنولوجيا على نطاق واسع.
وقد حققت خلايا البيروفسكايت الشمسية ذات المساحة الصغيرة كفاءة تحويل بنسبة 28% في يونيو/حزيران الماضي، واعتُمِدَت لدى جداول كفاءة الخلايا الشمسية المعتمدة دوليًا، متجاوزةً خلايا السيليكون التقليدية لأول مرة.وقد تحسنت النتائج الأخيرة التي توصّلوا إليها، ونشرتها مجلة نيتشر، وخضعت لمراجعة الأقران، يوم الأحد الماضي 11 يونيو/حزيران، إذ بلغت كفاءة خلايا البيروفسكايت الشمسية 29%.
مزايا خلايا البيروفسكايت الشمسية
يعمل فريق العلماء لدى جامعة نانجينغ الصينية على تطوير خلايا شمسية ذات طبقة عُليا تمتص أشعة الشمس قصيرة الموجة وطبقة سفلى تمتصّ الموجات الطويلة لتحسين الاستعمال العام للضوء.
وتربط طبقة وسطى هاتين الطبقتين، والمفتاح لتحسين الأداء هو تعزيز كفاءة تحويل الطاقة للطبقة السفلية وتطوير طبقة عالية الأداء لتوصيل الطبقتين العليا والسفلى، وفق المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة في الدراسة الأخيرة.
وذكر رئيس فريق الباحثين لدى جامعة نانجينغ الصينية، البروفيسور تان هيرن، أنه وجد طريقة لتحسين المواد للطبقة الرابطة لجعلها مناسبة للمعالجة منخفضة التكلفة على نطاق واسع.واستعمل الباحثون محلول التكييف الفراغي لتحسين كفاءة شريط البيروفسكايت في الطبقة السفلى عن طريق تقليل العيوب وتحسين قدرته على استخراج الإلكترونات.
قال أحد المراجعين لدى مجلة نيتشر: “تُظهر هذه الورقة البحثية نتيجة بنّاءة جدًا في هذا المجال من حيث إنها لا تُظهر فقط أداءً ممتازًا للطاقة الكهروضوئية على أفضل ترادف لجميع البيروفسكايت في العالم، بل تقدِّم أيضًا نهجًا جديدًا”.
وتتمتع هذه الخلايا الشمسية بعمر افتراضي كافٍ، إذ أشار البروفيسور تان هيرن في البحث: “يحتفظ الجهاز بأكثر من 90% من أدائه الأوّلي بعد 600 ساعة من التشغيل المتواصل تحت إضاءة تحاكي أشعة الشمس”.
في العام الماضي، أقرّت وزارة العلوم والتكنولوجيا الصينية عمل الفريق بصفته واحدًا من أفضل 10 تطورات علمية في الصين من قبل بسبب إمكانات التكنولوجيا في مجال الطاقة النظيفة، وفق ما نشرته صحيفة ساوث تشاينا مورنينغ بوست الصينية (scmp) في 18 يونيو/حزيران الجاري.
وفي مقابلة مع وسائل الإعلام الحكومية، قال تان: “المواد الخام لصنع خلايا البيروفسكايت رخيصة ووفيرة، ما يجعل تكاليف إنتاج هذه الخلايا واحدة من 20 خلايا السيليكون التقليدية، علاوة على ذلك، فهي أسهل في الإنتاج، ويمكن تصنيعها في مصنع واحد”.
وأضاف: “حتى مع إضافة عناصر أخرى، فإن التكلفة الإجمالية للإنتاج هي -فقط- نصف تكلفة خلايا السيليكون التقليدية”.بالإضافة إلى وظائفهم الأكاديمية، يشارك تان وفريقه في تسويق التكنولوجيا الخاصة بهم، وأنشؤوا شركة ناشئة تسمى رينشاين سولار Solar لتحقيق هذه الغاية.
وقد صممت الشركة خلايا البيروفسكايت الشمسية لاستعمالها في بناء أسقف أو جدران، أو لتركيبها في السيارات الكهربائية لتحسين مداها.نظرًا لأنها مصممة لتوليد الكهرباء في ظروف الإضاءة المنخفضة، يمكن استعمالها لشحن الهواتف أو أجهزة الحاسوب المحمولة.ووقّع الباحثون، هذا العام، اتفاقية مشروع صناعي مع حكومة مدينة تشانغشو في مقاطعة جيانغسو الصينية، وأنشؤوا خط إنتاج يهدف إلى تحقيق قدرة 150 ميغاواط بحلول سبتمبر/أيلول.
كفاءة الخلايا الشمسية
تمثّل كفاءة تحويل الجهد الكهربائي للخلايا الشمسية المصنوعة من السيليكون البلوري المهيمنة على السوق العالمية من 20-22%، وفقًا لما نشرته منصة الطاقة المتخصصة، في أبريل/نيسان الماضي.وتأتي الخلايا الشمسية الترادفية التي تجمع بين خلايا السيليكون والبيروفسكايت بديلًا واعدًا للغاية وعالي الأداء وقابلًا التطبيق على نطاق واسع للخلايا الشمسية البلورية التقليدية.
وتعدّ “كاوست” الطاقة من مجالات البحث الإستراتيجية، التي توليها أولوية قصوى لتطوير أبحاث الخلايا الشمسية من خلال مركزها للطاقة الشمسية الذي يضم مختبر الطاقة الكهروضوئية.
ويعدّ الابتكار طفرة كبيرة في مجال الطاقة الشمسية في وقت تُقدِّر فيه التوقعات أن تبلغ حصة خلايا البيروفسكايت الشمسية والسيليكون الترادفية في السوق العالمية للخلايا الشمسية أكثر من 10 مليارات دولار بحلول عام 2032.”
المصدر: الميدان اليمني
كلمات دلالية: الصين الطاقة الشمسية الواح جديدة خلايا البيروفسكايت الشمسية الخلایا الشمسیة یونیو حزیران
إقرأ أيضاً:
اتفاق الـ 7 مليارات.. هل تعيد الطاقة رسم ملامح سوريا الجديدة؟
في تطور اقتصادي لافت هو الأول من نوعه منذ عقدين، وقعت الحكومة السورية، يوم الخميس، اتفاقية ومذكرة تفاهم بقيمة 7 مليارات دولار مع تحالف شركات دولية، لتشييد مشاريع طاقة كهربائية ضخمة تشمل إنشاء أربع محطات غازية ومحطة طاقة شمسية، بقدرة إجمالية تصل إلى 5 آلاف ميغاواط. اعلان
الاتفاق الذي جرى توقيعه في دمشق بحضور رئيس المرحلة الانتقالية أحمد الشرع ومبعوث ترامب لسوريا توماس باراك، يمثل تحوّلًا محوريًا في السياسة الاقتصادية للمرحلة الانتقالية، كما يعكس بوضوح اتجاهًا دوليًا جديدًا نحو الانخراط في عملية إعادة إعمار سوريا.
تفاصيل المشروع: محطات غازية وطاقة شمسية بتقنيات غربيةوفق تصريحات وزير الطاقة السوري محمد البشير، يشمل المشروع أربع محطات غازية في:
دير الزور (شرق البلاد)
محردة وزيزون (ريف حماة)
تريفاوي (ريف حمص) وسط البلاد، إضافة إلى محطة طاقة شمسية بسعة 1000 ميغاواط في منطقة وديان الربيع جنوب البلاد.
وسيتم تنفيذ المشروع باستخدام تقنيات أمريكية وأوروبية عبر شركات منضوية ضمن مجموعة UCC العالمية، التي تضم مؤسسات من تركيا، قطر، والولايات المتحدة، وتهدف هذه المشاريع إلى تعزيز الاستقرار الكهربائي، وتقليص ساعات التقنين التي أرهقت السوريين على مدار السنوات السابقة.
Relatedتقرير: مفاوضات مباشرة بين سوريا وإسرائيل لتخفيف التوتر على الحدودمبعوث ترامب يعيد افتتاح مقر سفير واشنطن بدمشق ويقول ثمة حاجة لاتفاقية عدم اعتداء بين سوريا وإسرائيلسوريا توقع صفقات كهرباء بـ7 مليارات دولار مع شركات أميركية وقطرية وتركيةأبعاد اقتصادية وتنموية: فرص عمل ونقلة تحتيةبحسب ما أعلنه رامز الخياط، الرئيس التنفيذي لشركة "أورباكون القابضة" (التي يقع مقرها في قطر)، من المتوقع أن يولد المشروع 50 ألف فرصة عمل مباشرة، و250 ألف فرصة غير مباشرة الأمر الذي قد ينعكس بشكل إيجابي على سوق العمل المحلي الذي يعاني من سنوات، ومن شأن الاتفاق إذا ما نُفذ بالطريقة الصحيحة أن يحرّك قطاعات مرتبطة بالطالقة بشكل مباشر مثل المقاولات والخدمات اللوجستية.
من جانبه، أكد وزير الطاقة أن المشروع "يشكل نقطة تحول لإعادة بناء البنية التحتية المتهالكة في قطاع الكهرباء"، و"يعزز مشاريع الطاقة المتجددة"، في بلد يمتلك احتياطيات غاز مؤكدة تقدر بـ 8.5 تريليونات قدم مكعب، مع إنتاج يومي يقارب 250 مليون متر مكعب من الغاز غير المصاحب.
دلالات سياسية: رفع العقوبات وعودة أمريكية مشروطةفي خطوة مفاجئة، أعلنت الولايات المتحدة عن رفع جزئيللعقوبات المفروضة على سوريا، عبر ترخيص عام أصدرته وزارة الخزانة في 23 مايو/أيار، تبع قرارًا سياسيًا من الرئيس الأمريكي دونالد ترامب في 13 من الشهر ذاته.
المبعوث الأمريكي توماس باراك اعتبر الاتفاقية "لحظة لا تتكرر"، مؤكدًا أن واشنطن "تدعم جهود الاستقرار والتنمية"، وناقلاً تحيات ترامب للحكومة السورية الجديدة.
هذا التحول في السياسة الأمريكية تجاه دمشق يشير إلى رغبة حقيقية في الاستثمار بالاستقرار دون التورط السياسي المباشر، خاصة في ظل تعقيدات المشهد السوري خلال السنوات الماضية، وانسداد الأفق السياسي لفترة طويلة.
مشاركة شركات من قطر وتركيا والولايات المتحدة في المشروع، تحمل دلالات تتجاوز الأبعاد الاقتصادية، إذ تُظهر هذه الاتفاقية توافقًا سياسياً بين أطراف دولية كانت ولاتزال فاعلة بالملف السوري، كما يفتح الاتفاق المجال أمام نموذج تشاركي جديد لإعادة الإعمار، مختلف تماماً عن الأطراف التقليدية التي كان يعوّل عليها النظام السابق.
هذا التحالف يضع سوريا ضمن منظومة إقليمية اقتصادية ناشئة، ويمكن أن يخلق توازنات جديدة في سوق الطاقة لمنطقة شرق المتوسط.
الرهانات والتحديات: نجاح مشروط بأكثر من التمويلرغم التفاؤل الكبير الذي رافق توقيع الاتفاق، إلا أن هناك بعض الحقائق التي لا يمكن إنكارها، فالمشروع يواجه عدة تحديات جوهرية، ولعل أبرز هذه التحديات هي الهشاشة الأمنية في بعض مناطق المشروع، خصوصًا دير الزور وريف حماة، التي لا تزال عرضة لخروقات أمنية وتدخلات من أطراف مسلحة، ما قد يهدد سلاسة تنفيذ الأعمال، كما أن أداء الحكومة الحالية لا يزال تحت الاختبار، وهو ما يجعل من استدامة الدعم الدولي رهنًا بالأداء الداخلي والتوافق الإقليم، كل هذا يضاف إليه الجانب الأهم وهو تقلبات الموقف الأمريكي، فعلى الرغم من رفع العقوبات، إلا أن واشنطن كانت واضحة جداً في هذا الملف، من خلال الاعتماد على مبدأ " خطوة بخطوة"، واضعة الكرة في ملعب حكومة وقيادة دمشق.
صحيح أن الاتفاقية تمثل دون شك خطوة اقتصادية جريئة نحو بناء سوريا الجديدة التي تعتمد على التنمية لا على النزاعات، لكن نجاحها لن يتحقق بمجرد التوقيع أو الإعلان، بل يحتاج إلى توافر شروط دقيقة من الشفافية، الاستقرار والمساءلة.
انتقل إلى اختصارات الوصولشارك هذا المقالمحادثة
موجة حر قياسية تضرب هذه الولايات اليوم!