(أخبار نانويرك) يقف الباحثون وراء النظام طاقة الذي يجعل من الممكن اكتساب الطاقة الشمسية وتخزينها لمدة تصل إلى ثمانية عشر عامًا وإطلاقها متى وأينما دعت الحاجة وقد تطور هذا النظام خطوة إلى الأمام. وقد سبق لهم أن أوضحوا سابقًا كيفية استخلاص الطاقة كحرارة الخالي من الانبعاثات، وحاليا نجحوا في جعل النظام ينتج الكهرباء، عن طريق توصيله بمولد الكهرو-حراري. في النهاية، يمكن أن يؤدي البحث – الذي تم تطويره في جامعة تشالمرز للتكنولوجيا بالسويد – إلى إلكترونيات ذاتية الشحن باستخدام الطاقة الشمسية المخزنة حسب الطلب.
يقول القائم على البحث كاسبر موث بولسن ، أستاذ في قسم الكيمياء والهندسة الكيميائية في تشالمرز “إنها طريقة جديدة كليا لتوليد الكهرباء من الطاقة الشمسية وهذا يعني أنه يمكن استخدام الطاقة الشمسية لإنتاج الكهرباء بغض النظر عن الطقس أو الوقت أو الموسم أو الموقع الجغرافي. إنه نظام مغلق يمكنه العمل دون التسبب في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون”
نشرت الدراسة الجديدة في دورية “Cell Reports Physical Science” تحت عنوان (“توليد الطاقة الكهربائية الحرارية الشمسية على نطاق الرقاقة*”) ويتم تنفيذها بالتعاون مع باحثين في شنغهاي ليأخذ نظام الطاقة الشمسية خطوة إلى الأمام، ويوضح بالتفصيل كيف يمكن دمجه مع مولد كهرو-حراري مضغوط يحول الطاقة الشمسية إلى الكهرباء.
رقاقة رفيعة للغاية تحول الحرارة إلى الكهرباء
أرسل الباحثون السويديون جزيئهم المصمم خصيصًا والمحمّل بالطاقة الشمسية إلى زملائهم تاو لي وتشيو هو في جامعة شنغهاي جياو تونغ، حيث تم إطلاق الطاقة وتحويلها إلى الكهرباء باستخدام المولد الكهرو-حراري الذي طوروه هناك. في الأساس، تم إرسال أشعة الشمس المكتسبة من السويد إلى الجانب الآخر من العالم وتحويلها إلى الكهرباء في الصين.يقول الباحث “تشيهانغ وانغ” من جامعة تشالمرز للتكنولوجيا “المولد عبارة عن شريحة فائقة الرقة يمكن دمجها في أجهزة إلكترونية مثل سماعات الرأس والساعات الذكية والهواتف. حتى الآن، قمنا بتوليد كميات صغيرة فقط من الكهرباء، لكن النتائج الجديدة تظهر أن هذه الطريقة تعمل حقًا وتبدو واعدة جدًا”.
خالية من المُسْتَحَاثَات والانبعاثات
يتمتع البحث بإمكانات كبيرة لإنتاج الطاقة المتجددة والخالية من الانبعاثات. ولكن لا يزال هناك الكثير من البحث والتطوير قبل أن نتمكن من شحن أجهزتنا اﻹلكترونية أو تدفئة منازلنا باستخدام الطاقة الشمسية المخزنة في النظام الجزيئي.
يقول كاسبر موث بولسن “جنبًا إلى جنب مع مجموعات البحث المختلفة المدرجة في المشروع، نعمل الآن على تبسيط النظام. يجب زيادة كمية الكهرباء أو الحرارة التي يمكن استخلاصها حتى إذا كان نظام الطاقة يعتمد على مواد أساسية بسيطة، فإنه يحتاج إلى تكييف ليكون فعالًا من حيث التكلفة بما يكون مجديا لإنتاجه، وبذلك من الممكن إطلاقه على نطاق أوسع ، “
المزيد عن تقنية نظام تخزين الطاقة الحرارية الشمسية الجزيئية “MOST**”
أنظمة تخزين الطاقة الحرارية الشمسية الجزيئية “MOST” هو نظام طاقة مغلق يعتمد على جزيء مصمم خصيصًا من الكربون والهيدروجين والنيتروجين ، والذي عند تعرضه لأشعة الشمس يغير شكله إلى أيزومر غني بالطاقة -اﻷيزومر عبارة عن جزيئات أو أيونات متعددة الذرات ذات صيغ جزيئية متطابقة. يمكن بعد ذلك تخزين الأيزومر في شكل سائل لاستخدامه لاحقًا حسب الحاجة في أوقات الليل أو في موسم الشتاء.
لقد قام الباحثون بصقل النظام وتنقيته لدرجة أنه أصبح من الممكن تخزين الطاقة لمدة تصل إلى 18 عامًا. يطلق المحفز المصمم -خصيصًا لهذا النظام- الطاقة المخزنة كالحرارة في أثناء إعادة الجزيء إلى شكله الأصلي، ولذلك يمكن إعادة الاستخدام في نظام التدفئة في المرات اللاحقة. حاليا، بالاقتران مع المولد الكهرو-حراري بسمك ميكرومتر، يمكن لنظام الطاقة أيضًا توليد الكهرباء حسب الطلب.
المصدر: جامعة تشالمرز للتكنولوجيا – الترجمة: موقع نادي نانو – رابط المقال اﻷصلي: https://www.nanowerk.com/nanotechnology-news2/newsid=60343.php
الهوامش:
* Chip-scale solar thermal electrical power generation
** Molecular Solar Thermal Energy Storage Systems
