باحثون يطورون طريقة جديدة لتخزين الطاقة الشمسية
تاريخ النشر: 29th, September 2024 GMT
يُعدّ تحويل أشعة الشمس إلى طاقة أمرا شائعا، على ما يتضح من الألواح الشمسية. لكنّ القدرة على تخزين الطاقة قبل استخدامها يشكل تحديا آخر، ساعد باحثون في معالجته باستخدام الكيمياء، ضمن دراسة نشرت هذا الأسبوع في فرنسا.
مع الألواح الكهروضوئية، "يتم في معظم الأحيان، استخدام الطاقة الشمسية مباشرة على شكل كهرباء أو بشكل حراري"، على ما يقول ريمي ميتيفييه، الباحث في المركز الوطني الفرنسي للأبحاث العلمية والمشارك في الإشراف على الدراسة.
ويعتمد النظام، الذي يُختصر بـ MOST (MOlecular Solar Thermal)، على كيمياء الجزيئات الفوتوكرومية.
يوضح كيتارو ناكاتاني، الأستاذ في الكيمياء لدى جامعة "باريس ساكلي" والمشارك في الإشراف على الدراسة، أنّ الجزيئات الفوتوكرومية تُستخدم، منذ فترة طويلة، في النظارات الشمسية مثلا" مع عدسات تصبح داكنة أو فاتحة اعتمادا على الضوء المحيط.
تتمتع الجزيئات الفوتوكرومية بقدرة على تغيير اللون، لكنّ ذلك ليس الميزة الوحيدة لها. يعمل الباحثون، منذ أكثر من عشر سنوات، على قدرة الجزيئات الفوتوكرومية على تخزين الطاقة من ضوء الشمس وتخزينها قبل إطلاقها.
تقول ليا شوكرون، المعدة الرئيسية للدراسة، التي نشرت في مجلة "رويال سوسايتي أوف كيميستري"، في حديث صحفي "سيكون هذا الجزيء ذو الطاقة العالية قادرا على البقاء لفترات تتراوح بين أيام عدة وبضعة أسابيع".
وتضيف "تتمثل الفكرة في أن نكون قادرين على استعادة هذه الطاقة عند الطلب، ليس في شكل كهرباء، كما هي الحال مع الألواح الكهروضوئية، ولكن على شكل حرارة".
- "حسب الطلب"
يشير ميتيفييه إلى أن أحد التطبيقات الواضحة سيكون "سائلا يدور على السطح مثلا، يتم شحنه تلقائيا بالطاقة ثم يدور في سخاناتنا للتدفئة ليلا".
المبدأ بسيط ويعتمد على تشعيع جزيء عضوي بالأشعة فوق البنفسجية. ويخضع الجزيء العضوي لتحول كيميائي يغيّر مستوى طاقته.
واستخدم الفريق جزيئين من عائلة "دياريليثين" صممهما علماء كيمياء في جامعة "باريس ساكلي". ويقول ميتيفييه إنهما "ليسا أكثر تلويثا أو خطورة من أي صبغة تقليدية".
وبمجرد "شحنها"، تطلق هذه الجزيئات طاقتها مع إدخال جرعة صغيرة من الحمض المستخدم في الكيمياء العضوية، في وقت قصير يتراوح بين خمس دقائق وساعة، تبعا للصيغة.
ويقول ميتيفييه "لتبسيط الأمر، فهو يشبه تقريبا زرّا" من شأنه "إطلاق هذه الحرارة عند الطلب".
وإذا كان المبدأ المطبّق معروفا أصلا، يتمثل الجديد الذي وفرته الدراسة بـ"شرحه وتحديده بشكل كامل"، وفق ميتيفييه.
ويضيف أن الفهم التفصيلي لآلية العمل وكل العمليات المصاحبة لها يسمح "الآن بالذهاب إلى أبعد من ذلك، إلى ابتكار واقتراح أنظمة أخرى تتسم بفاعلية أكبر"، سواء في القدرة على تخزين الطاقة أو في عدد المرات التي يمكن فيها شحن الجزيء وتفريغه، مثل البطارية.
ونُفّذ هذا العمل مع متخصصين في الطاقة الشمسية من مختبر PROMES التابع لمركز الأبحاث الفرنسي في مدينة "بربينيان" في جنوب فرنسا، ولن يظهر أفقه الصناعي إلا بعد عشر سنوات كحد أدنى. أخبار ذات صلة
المصدر: صحيفة الاتحاد
كلمات دلالية: الطاقة الشمسية تخزين الطاقة الكيمياء الطاقة الشمسیة
إقرأ أيضاً:
أهداف موافقة مجلس النواب على تعديل الاتفاق الإطاري للتحالف الدولي للطاقة الشمسية
وافق مجلس النواب، برئاسة المستشار الدكتور حنفي جبالي، على قرار رئيس جمهورية مصر العربية رقم 176 لسنة 2025 بشأن الموافقة على تعديل الاتفاق الإطاري للتحالف الدولي للطاقة الشمسية ISA.
و يهدف ذلك لفتح العضوية في التحالف الدولي للطاقة الشمسية لجميع الدول الأعضاء بالأمم المتحدة، والتي كانت مقتصرة على الدول الغنية بالطاقة الشمسية الأعضاء بالأمم المتحدة والتي تقع كليًا أو جزئيًا بين مدار السرطان ومدار الجدي.
وسبق للمجلس الموافقة،على قرار رئيس جمهورية مصر العربية رقم 349 لسنة 2018 بشأن الموافقة على الاتفاق الإطاري لإنشاء التحالف الدولي للطاقة الشمسية، والمُوقع في القاهرة بتاريخ 10/3/2018، واستكمالًا لذلك صدر قرار رئيس جمهورية مصر العربية رقم 176 لسنة 2025 بشأن الموافقة على "تعديل الاتفاق الإطاري للتحالف الدولي للطاقة الشمسية ISA".
كما وافقت الجلسة العامة لمجلس النواب، على قرار رئيس جمهورية مصر العربية رقم 212 لسنة 2025 على "الاتفاقية العامة لإنشاء السوق العربية المشتركة للكهرباء"، و"اتفاقية السوق العربية المشتركة للكهرباء".
ويأتي في ظل التحولات المتسارعة التي يشهدها عالمنا المعاصر، حيث لم تعد قضايا الطاقة محصورة في نطاقها الفني أو القطاعي، بل غدت محورًا مهمًا من محاور الأمن القومي وعصبًا حيويًا للتنمية المستدامة، وأداة استراتيجية تعكس قدرة الدولة على النمو.
وبات من الضروري أن تتجه جهود الدول العربية إلى وضع أُطر جماعية في مجالات الطاقة وبالأخص في مجال الكهرباء، ويُعتبر الربط الكهربائي العربي الشامل أحد أهم المشروعات التكاملية العربية، والتي تمهد الطريق لإقامة سوق عربية مشتركة للكهرباء بين الدول العربية، تقوم على أساس وجود إطار مؤسسي متين تُصاحبه بنية تحتية تأخذ في الاعتبار الجوانب الفنية لتحقيق تكامل السوق.
وقد جاءت الاتفاقيتان "الاتفاقية العامة لإنشاء السوق العربية المشتركة للكهرباء، واتفاقية السوق العربية المشتركة للكهرباء" كجزء من تنفيذ رؤية جامعة الدول العربية لتعزيز الاندماج الإقليمي في قطاع الطاقة، ودعم أهداف التنمية المستدامة في العالم العربي، خاصة الهدف السابع المتعلق بضمان توفير طاقة نظيفة ومستدامة بتكلفة ميسورة.
نشرة التوك شو| توجيه رئاسي عاجل للحكومة بشأن الطريق الإقليمي