ألواح شمسية تولد الطاقة تحت النجوم!

واشنطن – توفر اللوحات الشمسية مصدر طاقة نظيفة يتزايد الاعتماد عليه في الدول العربية خاصة تلك التي تعاني مشاكل انتقطاع كهرباء مزمنة، لكن الأولى وكما يوحي اسمها تصبح غير مجدية ليلا وهي تحديدا العقبة التي نجح فريق علمي أميركي في تخطيها بجعل الألواح منتجة تحت النجوم ايضا.

طور فريق مهندسين من جامعة ستانفورد الأميركية، خلية شمسية قادرة على توليد الكهرباء أثناء الليل من خلال الفارق الحراري بين درجات الحرارة، ويتوقع أن يصبح الجهاز واحدا من مصادر الطاقة المتجددة في المستقبل.

والألواح الشمسية تحتاج إلى بطاريات تخزن كل ما تلتقطه خلال اليوم. ومع ذلك، فإن هذه البطاريات لها تاريخ انتهاء صلاحية، وعندما تنفد يجب استبدالها بأخرى جديدة، لكن الجهاز الجديد يحل ايضا هذا المشكل ويغني عن البطاريات ما يساهم في تفادي نفايات صناعية كثيرة.

ويشتمل جهاز الخلية الشمسية على مولد كهربائي حراري يمكنه استخلاص الكهرباء من الاختلاف الطفيف في درجة الحرارة بين الهواء المحيط والخلية الشمسية نفسها.

وعمل 3 مهندسين من الجامعة الأميركية، على بناء خلية كهروضوئية تعمل على استخلاص الطاقة من البيئة أثناء النهار والليل، وبالتالي تجنب الحاجة إلى البطاريات.

ويستفيد الجهاز من الحرارة التي تتسرب من الأرض إلى الغلاف الجوي أثناء الليل، وهي طاقة في نفس الترتيب من حيث حجم الإشعاع الشمسي الوارد أثناء النهار.

ويستخدم الجهاز، الذي هو قيد التطوير حاليا، وحدة كهروحرارية لتوليد الجهد الكهربائي والتيار من الاختلاف الحراري بين الخلية والهواء، بسبب التصميم الحراري للنظام، الذي يتضمن جانبا ساخنا وآخر باردا.

وواجه الباحثون مشكلة غير متوقعة، وهي أن الخلية الشمسية في الواقع ليست موصلة جيدة للحرارة، ولإصلاحها قام المهندسون بتوصيل الخلية مباشرة بلوحة ألمنيوم، الذي يوصل الطاقة بشكل أكثر كفاءة.

والكهرباء المُولدة في الليل بهذه الطريقة أقل بكثير من تلك المتولدة أثناء النهار عن طريق الإشعاع الشمسي، لكنها بالرغم من ذلك كافية لتوفير الإضاءة للمنزل.

ويعد تركيب الجهاز وتثبيته على الألواح الشمسية عملية غير مُكلفة، ومن حيث المبدأ، يمكن بسهولة دمج الجهاز في الخلايا الشمسية الموجودة بالفعل، إلى جانب تصميمها البسيط، الذي يجعلها سهلة التصنيع بموارد محدودة ومتوفرة في المواقع النائية.

وقال سيد أساوراريت، أحد المهندسين في المشروع، إنه "مع إجراء بعض التحسينات يمكن أن يولد الجهاز ضعف هذه الكمية من الكهرباء، ومن المحتمل أن يكون متوسط الكهرباء المنتجة واحدا أو اثنين واط لكل متر مربع، وهي كمية ليست ضخمة، لكن هناك الكثير من التطبيقات التي يكون فيها هذا النوع من الطاقة الليلية مفيدا جدا".