اكتشف الباحثون كيفية توليد الطاقة من سقوط قطرات المطر على الالواح الشمسية – والتي يمكن أن تحل أكبر مشكلة في محطات الطاقة الشمسية

الألواح الشمسية عديمة الفائدة عمومًا في الطقس الممطر.

لكن الباحثين في الصين توصلوا إلى حلٍ مبتكر: لقد طوروا ألواحًا شمسية قادرة على تسخير حركة قطرات المطر للحصول على الطاقة.

يمكن أن تحدث ثورة في صناعة الطاقة الشمسية.

واحدة من أكبر المشاكل التي تواجه المصممين في محطات توليد الطاقة الشمسية على نطاق واسع هي بكل بساطة، الطقس الممطر.

تم تصميم الألواح الشمسية لتحويل أشعة الشمس إلى كهرباء. ولكن عندما يكون الطقس غائما أو ممطرًا، تصبح غير مجدية. هناك بطاريات مثل Tesla Powerwall، مصممة لتخزين الكهرباء لتلك الأيام الغائمة. لكن هذه التكنولوجيا ليست فعالة أو رخيصة بما فيه الكفاية لجعل استخدام الطاقة الشمسية يستحق كل هذا العناء في المناطق التي لا تتلقى الكثير من أشعة الشمس.

توصلت مجموعة من الباحثين من جامعة سوشو في الصين إلى حل واعد لهذه المشكلة: لقد طوروا ألواحًا شمسية يمكنها توليد الطاقة من قطرات المطر.

وتوضح أبحاثهم التي نشرت الشهر الماضي في صحيفة “إيه سي إس نانو” كيف أن التقنية التي تُعرف باسم “nanogenerator” الكهروضوئي، أو “TENG”، يمكن إضافتها إلى لوحة شمسية لالتقاط الطاقة من حركة قطرات المطر التي تضربها.

المولدات النانوية بعبارات بسيطة، هي الأجهزة التي تحول الطاقة الميكانيكية، أو الحركة، إلى كهرباء قابلة للاستخدام. سوف تفعل ذلك TENG على نطاقٍ صغيرٍ جدًا لقطرات المطر.

طور الباحثون من الدراسة الجديدة لوحة شمسية هجينة ضمت تقنية TENG ومع ذلك كانت خفيفة الوزن ورخيصة بما يكفي للتركيب على الأسطح. ولتحقيق ذلك، قاموا بتجريب أنواع مختلفة من البلاستيك الشفاف، أو البوليمرات، التي تشكل طبقة بين طبقة TENG والخلايا الشمسية على لوحة. تم توصيل الطبقات ولكن يمكن أن تعمل بشكلٍ مستقل – مما يجعل من الممكن للوحة الشمسية لتوليد الكهرباء في مجموعة من الظروف الجوية.

إذا تمكن الباحثون من معرفة كيفية خفض تكلفة إنتاج هذا المنتج، فمن المحتمل أن تحدث ثورة في كيفية استخدام الألواح الشمسية. ومن شأن ذلك أن يجعل الطاقة الشمسية حلاً فعالاً للطاقة النظيفة حتى في المناطق التي لا تصل لها أشعة الشمس بصورةٍ كبيرة والتي لا تعتبر حاليًا مثالية لجمع الطاقة الشمسية.

الطاقة الشمسية، على الرغم من التحديات المرتبطة بالطقس، أصبحت بسرعة واحدة من أسرع مصادر الطاقة نمواً في جميع أنحاء العالم. انخفض سعر تركيب الألواح الشمسية التجارية – تلك المستخدمة من قبل شركات مثل آبل، وول مارت، وأمازون – بأكثر من 58٪ منذ عام 2012، وفقًا لرابطة صناعات الطاقة الشمسية.

تتوقع وكالة الطاقة الدولية أن الطاقة المتجددة ستشكل 40٪ من توليد الطاقة العالمي بحلول عام 2040. وفي السنوات الخمس القادمة، من المتوقع أن تنمو حصة الكهرباء الناتجة عن مصادر الطاقة المتجددة في جميع أنحاء العالم بشكل أسرع من أي مصدر آخر.

ترجمة: علي حسين

المصادر: 1