طلاب يطورون نظامًا مبتكرًا لتحسين كفاءة الطاقة الشمسية باستخدام الذكاء الاصطناعي
تاريخ النشر: 11th, February 2025 GMT
تابع أحدث الأخبار عبر تطبيق
تمكن طلاب جامعة حورس من تطوير نظامًا مبتكرًا لتحسين كفاءة الطاقة الشمسية باستخدام الذكاء الاصطناعي.
تمكن فريق من طلاب قسم الهندسة الميكانيكية (ميكاترونكس) بكلية الهندسة جامعة حورس من تنفيذ مشروع مبتكر يهدف إلى تحسين كفاءة استغلال الطاقة الشمسية باستخدام نظام تخزين حراري مدار بالكامل بالطاقة الشمسية ومتكامل مع إنترنت الأشياء.
وتقول الطالبة إيمان حسام الدين أحمد وهبة، إحدى أعضاء الفريق، والبالغة من العمر 24 عامًا، إن هذا المشروع يهدف إلى حل مشكلة فقدان الطاقة الشمسية الحرارية، الناتجة عن ارتفاع درجة حرارة الألواح الشمسية مما يؤدي إلى انخفاض كفاءتها؛ حيث يعتمد النظام المطور على تقنية التبريد الذكي لتحسين أداء الألواح؛ حيث إضافة إلى تخزين الحرارة المهدرة عند درجة حرارة الغرفة دون فقدان حراري، بحيث يمكن استخدامها عند الحاجة ليتم التحكم في النظام عبر الذكاء الاصطناعي وإنترنت الأشياء لضمان الكفاءة العالية والتشغيل الذاتي الأمثل.
يعد هذا الابتكار خطوة مهمة في دعم رؤية مصر 2030، كما يساهم في تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري الحد من الانبعاثات الكربونية، وزيادة الاعتماد على مصادر الطاقة المتجددة مما يعزز الاستدامة البيئية .
استندت فكرة المشروع إلى اقتراح من المشرفين خاصةً أن د. سويلم شرشير لديه خبرة واسعة في مجال الطاقة الشمسية، والدكتور ماهر رشاد محمد سالم، والدكتورة أسماء أحمد مصطفى البهلول .
وبالرغم من أن الطاقة الشمسية ليست ضمن تخصصنا الدراسي المباشر؛ إلا أننا تمكنا من البحث والتعمق في الموضوع مع التركيز بشكل أساسي على حركة الخلايا الشمسية لتحسين كفاءة الاستفادة من الطاقة.
كما يضم الفريق مجموعة من الطلاب المتميزين الذين تمكنوا من تطوير المشروع رغم التحديات وهم:(إيمان حسام الدين أحمد وهبة، ترحاب عصام مسعد، ندى مصطفى محمد ، نوران الداودي شرف،حنين أحمد الشافعي ،عمرعبد العزيز، محمدعوض شلبي،مؤمن أيمن أحمد،أحمد حسين ،محمود أحمد حمدي،عبد الرحمن عبد العليم بدر،محمد إبراهيم التلباني).
حيث يؤكد هذا الإنجاز قدرة الشباب الجامعي على الإبداع والابتكار في مجال الطاقة المتجددة والتكنولوجيا الحديثة مما يساهم في تحقيق التنمية المستدامة ومواكبة التقدم العلمي من خلال نظام تخزين حراري مدار بالكامل بالطاقة الشمسية ومتكامل مع إنترنت الأشياء.
يهدف هذا المشروع إلى تطوير نظام متكامل لتخزين الطاقة الحرارية المستمدة من الطاقة الشمسية مع دمجه بتقنيات إنترنت الأشياء للتحكم الذكي.
تكمن المشكلة التي يسعى المشروع إلى حلها في تحسين كفاءة استغلال الطاقة الشمسية، حيث يُحوَّل جزء منها إلى طاقة كهربائية، بينما يؤدي الجزء الآخر إلى ارتفاع درجة حرارة الألواح الشمسية مما يقلل من كفاءتها وأدائها.
يقوم النظام المقترح بتبريد الألواح الشمسية لرفع كفاءتها، كما يستفيد من الحرارة المهدرة عن طريق تخزينها عند درجة حرارة الغرفة دون فقدان حراري مما يتيح استخدامها عند الحاجة. يعتمد التحكم في هذا النظام على الذكاء الاصطناعي لضمان التشغيل الأمثل مما يعزز الاستفادة القصوى من الطاقة الشمسية، مما يتماشى مع رؤية مصر 2030 التي تهدف إلى تقليل الاعتماد على الوقود الأحفوري الحد من الانبعاثات الكربونية وزيادة استخدام مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الشمسية لتعزيز استغلال الطاقة الشمسية عبر تطوير نظام تخزين حراري يعمل بالكامل بالطاقة الشمسية ومتكامل مع تقنيات إنترنت الأشياء من خلال لذكاء الاصطناعي لتحليل درجات الحرارة وتنظيمها، مما يساهم في تقليل فقدان الطاقة الحرارية الناتج عن ارتفاع حرارة الألواح الشمسية ويزيد من كفاءتها في تحويل الطاقة الشمسية إلى كهرباء لتحسين كفاءة الطاقة الشمسية باستخدام الذكاء الاصطناعي.
يسعى المشروع إلى معالجة مشكلة فقدان الطاقة الشمسية الحرارية الناتجة عن ارتفاع درجات حرارة الألواح الشمسية حيث يؤثر ارتفاع درجة الحرارة سلبًا على أداء الألواح وكفاءتها في تحويل الطاقة ويعتمد النظام على استخدام الذكاء الاصطناعي لتحليل البيانات البيئية ودرجات الحرارة الفعلية.
استندت فكرة المشروع إلى اقتراح من المشرفين وبالرغم من أن الطاقة الشمسية ليست ضمن تخصصنا الدراسي المباشر إلا أننا تمكنا من البحث والتعمق في الموضوع، مع التركيز بشكل أساسي على حركة الخلايا الشمسية لتحسين كفاءة الاستفادة من الطاقة.
هذا المشروع يعكس إبداع الطلاب في تطوير حلول مبتكرة لمشكلات الطاقة المتجددة ويؤكد على دور الشباب في المساهمة في تحقيق التنمية المستدامة.
923ae486-0833-4614-86c8-10843fa15843 a1f367dd-8e68-452d-99a4-be4d79a0d53b a8b0e95a-7b8c-4d8a-b0cf-33d09a491bb6المصدر: البوابة نيوز
كلمات دلالية: الطاقة الشمسیة باستخدام الذکاء الاصطناعی الطاقة المتجددة إنترنت الأشیاء لتحسین کفاءة المشروع إلى درجة حرارة من الطاقة نظام ا
إقرأ أيضاً:
هل تنفجر معدلات النمو الاقتصادي في زمن الذكاء الاصطناعي؟
منذ آلاف السنين، لم يكن النمو الاقتصادي العالمي سوى زحف بطيء يُلاحظ بالكاد. فحتى عام 1700، لم يتجاوز متوسط نمو الناتج العالمي نسبة 0.1% سنويًا، أي ما يعني أن الاقتصاد كان يحتاج نحو ألف عام ليتضاعف، لكن الثورة الصناعية غيّرت ذلك المسار، وتوالت القفزات في معدلات النمو حتى بلغ متوسطه 2.8% في القرن العشرين.
واليوم، يقف العالم أمام وعود جديدة -وربما مخيفة- بانفجار اقتصادي يفوق كل ما عرفه التاريخ، مدفوعًا بما يُعرف بالذكاء الاصطناعي العام، وفقًا لتقرير موسّع نشرته مجلة إيكونوميست.
اقرأ أيضا list of 2 itemslist 1 of 2إسبانيا تعلّق شراء صواريخ إسرائيلية بـ327 مليون دولارlist 2 of 2الذكاء الاصطناعي لتحديد قيمة للعقارات في تركياend of list نمو سنوي يصل إلى 30%؟وفقًا لمتفائلين من أمثال سام ألتمان، المدير التنفيذي لشركة "أوبن إيه آي"، فإن الذكاء الاصطناعي قادر في المستقبل القريب على أداء معظم المهام المكتبية بكفاءة أعلى من البشر.
هؤلاء يرون أن النمو السنوي للناتج المحلي الإجمالي العالمي قد يقفز إلى ما بين 20% و30%، وهي نسب غير مسبوقة تاريخيًا، لكنها من وجهة نظرهم ليست أكثر جنونًا من فكرة "النمو الاقتصادي" التي كانت نفسها مرفوضة في معظم تاريخ البشرية.
ومع تسارع تطور نماذج الذكاء الاصطناعي، لم يعد التهديد الأكبر يكمن فقط في إحلالها مكان العاملين، بل في احتمال أن تقود انفجارًا إنتاجيًا شاملًا، يبدّل ليس فقط سوق العمل، بل أسواق السلع والخدمات والأصول المالية أيضًا.
من نمو السكان إلى نمو الأفكار.. والآن نمو الآلاتويعتمد جوهر نظرية النمو الكلاسيكية على زيادة السكان، التي كانت تسمح بإنتاج أكبر، لكن دون تحسن جوهري في مستوى المعيشة. ومع الثورة الصناعية، تغير هذا النمط، حيث أظهرت الأفكار -لا الأجساد- أنها قادرة على توليد الثروة، وفق ما أوضحه الاقتصادي مالتوس ثم دحضه الواقع لاحقًا.
وبحسب ما نقله التقرير عن "أنسون هو" من مركز "إيبوخ إيه آي"، فإن الذكاء الاصطناعي العام قد يحقق قفزة شبيهة، حيث لا تعود الإنتاجية مرتبطة بزيادة السكان، بل بسرعة تحسين التقنية ذاتها. فحين تصبح الآلات قادرة على تطوير نفسها ومضاعفة قدراتها، فإن النمو يصبح نظريًا غير محدود.
لكن بعض الباحثين -مثل فيليب تراميل وأنتون كورينيك -يشيرون إلى أن أتمتة الإنتاج وحدها لا تكفي لإحداث نمو متسارع ما لم تُستخدم لتسريع الابتكار ذاته، وهو ما قد يُحقق عبر مختبرات ذكاء اصطناعي مؤتمتة بالكامل بحلول 2027، وفقًا لتوقعات "إيه آي فيوتشرز بروجكت".
إعلان الانفجار الاستثماري ومفارقة الفائدة المرتفعةوإذا صدقت هذه النماذج، فإن العالم سيشهد طلبًا هائلًا على رأس المال للاستثمار في الطاقة، ومراكز البيانات، والبنية التحتية. فمشروع "ستارغيت" من أوبن إيه آي الذي يُقدّر بـ500 مليار دولار، قد يُعتبر مجرد بداية.
ووفقًا لنموذج "إيبوك إيه آي"، فإن الاستثمار الأمثل في الذكاء الاصطناعي لعام 2025 وحده يجب أن يبلغ 25 تريليون دولار.
لكن هذه الوتيرة ستؤدي أيضًا إلى ارتفاع كبير في أسعار الفائدة الحقيقية. فمع توقع ارتفاع الدخول المستقبلية، قد يفضّل الأفراد الإنفاق بدل الادخار، مما يتطلب رفع العوائد على الادخار لجذب الأموال مجددًا. وهذا ما أشار إليه الاقتصادي فرانك رامزي منذ أوائل القرن العشرين، وأكدته النماذج الحديثة التي حللها التقرير.
وفي ظل هذه الديناميكيات، تبقى الآثار على أسعار الأصول غير محسومة. فرغم النمو السريع في أرباح الشركات، فإن ارتفاع أسعار الفائدة قد يقلل من القيمة الحالية للتدفقات النقدية المستقبلية، مما يخلق صراعًا بين عاملَي النمو والعائد.
أين يقف العامل البشري في كل ذلك؟لكن ماذا عن العمال؟ وهنا، يبرز التحدي الحقيقي، فالذكاء الاصطناعي قد يجعل من التوظيف البشري خيارًا ثانويًا، إذ تضعف الحاجة للعمالة إذا باتت الآلة أرخص وأكثر كفاءة. ومع تقدم التقنية، تنخفض كلفة تشغيل الذكاء الاصطناعي، مما يُضعف الحد الأعلى للأجور التي يمكن دفعها للبشر.
وبحسب دراسة ويليام نوردهاوس الحائز جائزة نوبل، فإن جميع العوائد ستتجه في النهاية إلى مالكي رأس المال، وليس إلى العمال. لذا، فإن من لا يمتلك أصولًا رأسمالية -شركات، أرضا، بيانات، بنية تحتية- سيكون في وضع هش، اقتصاديًا.
رغم ذلك، لا يعني هذا أن الجميع سيخسر. إذ من الممكن أن تنشأ "أمراض باومول المعكوسة" -وهي ظاهرة اقتصادية تشير إلى ارتفاع أجور الأعمال التي يصعب أتمتتها، رغم بطء نمو إنتاجيتها-، حيث ترتفع أجور الأعمال التي يصعب أتمتتها، مثل التعليم، الطهي، ورعاية الأطفال، فقط لأنها تتطلب تفاعلًا بشريًا لا يمكن تعويضه بالكامل.
لكن بالمقابل، فإن أي شخص ينتقل من وظيفة مكتبية تقليدية إلى قطاع يدوي مكثف بالعمل قد يجد أن قوته الشرائية تنخفض، رغم ارتفاع أجره، لأن كلفة هذه الخدمات سترتفع أكثر من أسعار السلع المؤتمتة بالكامل.
هل يتحرك العالم فعلًا نحو "التفرّد الاقتصادي"؟"التفرّد" -أو لحظة التحول حين تصبح المعلومات تُنتج المعلومات بلا قيود مادية- يبقى مفهومًا جدليًا، لكنه، بحسب نوردهاوس، يمثل الحد النظري النهائي لمسار الذكاء الاصطناعي.
وبعض الاقتصاديين يرون هذا المفهوم دليلا على أن النماذج نفسها ستثبت خطأها، لأن اللانهاية في النمو مستحيلة نظريًا. لكن الوصول إلى مجرد نمو بنسبة 20% سنويًا، وفقًا لإيبوك إيه آي، سيكون حدثًا مفصليًا غير مسبوق في تاريخ البشرية.
مع ذلك، تشير المجلة إلى أن الأسواق لم تُسعّر بعد هذا السيناريو بالكامل. فعلى الرغم من تقييمات التكنولوجيا المرتفعة، فإن عوائد السندات تنخفض غالبًا عقب الإعلان عن نماذج ذكاء اصطناعي جديدة، كما وجدت دراسة لباحثين من معهد ماساتشوستس. بكلمات أوضح: وادي السيليكون لم يُقنع العالم بعد.
إعلان ماذا على الأفراد فعله إذا وقع الانفجار؟التوصية التي تتكرر في جميع النماذج بسيطة، امتلك رأس المال. ومع ذلك، يبقى من الصعب تحديد أي نوع من الأصول هو الأفضل. الأسهم؟ الأراضي؟ النقد؟ كلها تواجه مفارقات في ظل مزيج من الفائدة المرتفعة، والتضخم المحتمل، والانفجار الاستثماري.
وفي ختام التقرير، تستحضر إيكونوميست قول روبرت لوكاس، أحد أبرز منظّري النمو: "بمجرد أن تبدأ في التفكير في آثار النمو على الرفاه البشري، يصعب التفكير في أي شيء آخر". ومع الذكاء الاصطناعي العام، تضاعف هذا الشعور، وازداد إلحاحه.
تعزيز الشفافية والمشاركة.. مذكرة تفاهم جديدة بين مفوضية الانتخابات ومؤسسة بحثية وطنية