نرى العالم من نافذة العلم

مصادر الطاقة البديلة: 4- النوافذ الشمسيّة

0 2

قد يبدو العنوان غريباً لأوّل وهلة, إذ يصعب علينا تخيّل نوافذ منازلنا التي تمنحنا الضّوء والهواء النّقيّ تعمل كمصدرٍمن مصادر الطّاقة. ومع ذلك, أصبح هذا ممكناً بفضل ما تمّ تحقيقه في مجال المنازل الذّكيّة, والتي تمثّل تحدّيا حقيقيّا لمقاومة الأزمات الطّاقيّة في المستقبل.

كيف تتم صناعة النوافذ المولّدة للطاقة :

قام الباحثون في جامعة ولاية متشغن بتطوير آليّة تمكّننا من تجميع الطاقة الشمسيّة عن طريق نوع من المُكثّفات الذي يتمّ تثبيته بنوافذ الأبنية، دون أن يؤثّرذلك سلباً على شفافيّتها لعدم قدرتها على التّعامل مع الموجات الضّوئيّة المرئيّة. إذ تتكوّن هذه المكثّفات من مادّة بلاستيكيّة تقوم بامتصاص الأشعّة تحت الحمراء الآتية من الشّمس, ثمّ تحويلها إلى طاقة كهربائيّة عن طريق شرائط رقيقة من الخلايا الشّمسيّة. وبذلك, تتفادى هذه التّقنية مخاطر انعكاس الأطياف المرئيّة لاعتمادها بشكلٍ كلّيّ على الأمواج غير المرئيّة.

التحسينات والاضافات:

1-من الاكتشافات الجديدة التي ساعدت في تطوير هذه النوافذ هي مادة بصريّة (SmNiO3)  ذات طور انتقالي قادرة على التحكم بالضوء ذاتيّاً  ضمن مجالٍ واسع من الأطياف الضوئية حيث يمكن ضبط هذه المادة كهربائياً للانتقال من الشفافية للعتامة بحسب الطول الموجي ضمن المجال من 400 نانومتر (المجال المرئي للون الأزرق) حتّى منتصف منطقة  الإشعاع الحراري (الأشعة تحت الحمراء).

2-ومن الجدير بالذكر أيضاً أنه تمَّ مؤخراً اكتشاف مادة مرنة قادرة على تحويل أي نافذة لنافذةٍ ذكيّة حيث يمكن بدمج هذه المواد مع النوافذ أو الأسقف أو حتى الواجهات الزجاجية أن يكون لها القدرة على التحكم  بكل من الحرارة والضوء الوافدين من الشمس. كما أثبتت هذه المواد قدرتها على توليد ما يعادل 4 فولت عند طلاء النوافذ بها مما يساهم في توليد المزيد من الطاقة.

مميزات استخدام النوافذ المولّدة للطاقة:

1- توليد طاقة كهربائية نظيفة دون التسبُّب في أيّة ملوثاتٍ بيئية.
2- القدرة العالية لتلك النوافذ على التحكم بقابلية امتصاص المواد للأشعة الضوئية وتحديد مجال الامتصاص للتحكم بكمية الطاقة الناتجة.

3- امكانيّة استخدام هذه التقنية على المباني العالية مما يسمح باستغلالٍ أكبر للأشعة الضوئية.

4- تصنيع أنواع من الطلاء قادرة على التحكم بالانبعاث الحراري للأشعة تحت الحمراء.

عيوب استخدام النوافذ المولدة للطاقة:

الجانب السلبي الوحيد لهذا الابتكار هو أنَّ كفاءة تحويل الطاقة تكون بنسبة 1٪، مما يعني أن الكهرباء المولَّدة سوف تكون أقل من تلك التي تتولد من الألواح الشمسية التقليدية، لكنَّ الأبحاث مازالت تتابع للعمل على تطوير هذه الطّريقة وتحسين كفاءتها.
المصادر:

1

2

3

4

  • إعداد: نديم الظاهر
  • مراجعة: طه ياسين بن ابراهيم
  • تدقيق لغوي: سارة تركي
تعليقات
Loading...