أفكار واعدة في الطاقة المتجددة

حذرت الأمم المتحدة من أنه ومن دون جهد عالمي لتقليل الانبعاثات الضارة وتنفيذ مبادرات للطاقة النظيفة ستواجه الأرض بعض التحديات الكبيرة.

وقد أعد موقع toptenz”" قائمة بمشروعات وأفكار واعدة تسهم في إنتاج طاقة نظيفة متجددة ومنها القرى المكتفية ذاتيا وخلايا الوقود وبطاريات الليثيوم.

10 – القرى المكتفية ذاتيا
 

- طورت شركة "ريجن فيليجيز" برنامجا رائدا في هولندا تأمل أن يمتد ليشمل دولا أوروبية أخرى ومنها السويد وألمانيا تقوم فكرته على استخدام تقنيات الزراعة العضوية وإدارة المخلفات وتوليد الطاقة النظيفة بنفس المكان.
 

- يتوقع أن تحدث الفكرة ثورة في العقارات والتنمية العمرانية وتعتمد على أن بناء تجمعات سكانية حول أراض زراعية ثم تطبيق التكنولوجيا المتقدمة يجعل هذه الأحياء تحقق الاكتفاء الذاتي.

- تولت شركة معمارية دنماركية مهمة إعداد التصميم الذي يشمل 25 مسكنا ويتوقع الانتهاء من تشييدها في 2017 على أن يتم زيادة ذلك إلى مائة.

9- خلايا الوقود الميكروبي
 

- نجح باحثون في جامعة "باث" في تصميم "خلية وقود مكروبي" صغيرة قادرة على استخلاص الكهرباء من البكتريا الموجودة في البول.
 

- رغم غرابتها إلا أنها قابلة للتنفيذ في المنازل للتغلب على ما يطلق عليها "المعضلة الثلاثية في الطاقة" وهي الحاجة إلى مصادر وقود بديلة تكون آمنة ومتوفرة وغير ضارة بالبيئة في آن واحد.
 

- مقدار الطاقة في هذا النموذج ليس تافها نظرا لأن خلية صغيرة من خلايا الوقود تقدر على توليد طاقة كافية لجهاز إلكتروني صغير.

8- بطارية أيون الليثيوم/شبكات اللوح الشمسي
 

- يعتقد رجل الأعمال "إيلون ماسك" أن مشروع شركته "تيسلا" المسمى "جيجا فاكتوري1" الذي يعكف على تشييده في ولاية نيفادا سيجلب في النهاية إيرادات كبيرة وستكون له فوائد بيئية.
 

- من المتوقع أن تسهم بطاريات أيون الليثيوم في تخفيف الأحمال عن شبكات الكهرباء والتي يعتقد "ماسك" أنها ستكون في النهاية المستفيد الأكبر منها.
 

- يتوقع أن ينتج مصنع "جيجا فاكتوري1" 35 جيجاوات/ساعة من هذه البطاريات ويملك القدرة على زيادة الإنتاج ثلاثة أضعاف.

7- طائرات من دون طيار لصيانة الألواح الشمسية
 

- رغم أن الطاقة الشمسية أكثر مصادر الطاقة النظيفة كفاءة فيما يخص الإنتاج إلا أنها تحتاج إلى مزارع ضخمة المساحة لتوفير الطاقة لعدد كبير من السكان.
 

- الصفوف الطويلة والعريضة من الألواح الشمسية يصعب بشدة فحصها وصيانتها وإدارتها علاوة على التكلفة العالية لهذه الأعمال، كما أن الإخفاق في صيانتها يؤدي إلى قلة كفاءتها.
 

- تستخدم شركة "كالكوم سولار" التي يقع مقرها في ولاية كاليفورنيا الأمريكية طائرات من دون طيار في مشروعاتها وتخطط لاستخدام التكنولوجيا في تحويل الطائرات من دون طيار إلى آلات صيانة أوتوماتيكية للألواح الشمسية.

6- التمثيل الضوئي الصناعي
 

- في دراستين منفصلتين تقدم باحثون أمريكيون وسويسريون خطوات نحو القيام بنسخ صناعي للعملية الكيميائية التي تحدث في التمثيل الضوئي الطبيعي.

- بهذه الطريقة يقترب العلماء بدرجة أكبر من تحويل ضوء الشمس إلى وقود كيميائي.

- تمكن الباحثون بجامعة بازل في سويسرا وبالاستعانة بجزيئات صناعية من إنتاج شواحن بتوجيه أضواء من الليزر إلى الجزيئات.

5- النوافذ الشمسية التي تعمل بتكنولوجيا النانو
 

- يعكف كثير من العلماء على تحويل النوافذ العادية إلى مولدات للطاقة الشمسية وقد تحقق ذلك بدمج تكنولوجيا النانو بالخلايا الضوئية.
 

- أمضى علماء في مركز "نانو ساينس" في لوزان بسويسرا سنوات لإنتاج "أسلاك نانوية بلورية" وهي أنابيب صغيرة للغاية التي يساوي عشرة آلاف منها سمك شعرة من رأس الإنسان.
 

- تعتمد الفكرة على أن الأسلاك النانوية البلورية تحدث صدى في الضوء المار حولها وهو ما يجعلها أصغر من طول موجة الضوء وهو ما ينجم عنه تركيزات من كثافة الضوء.
 

- والطاقة المنتجة في هذه الحالة أعلى من الطاقة التي تنتجها الألواح الشمسية التقليدية كما أن صف "أسلاك النانو" يكون صغيرا لدرجة أنه يتعذر رؤيته عندما يوضع على زجاج النوافذ.

4- الشبكات الذكية "الكمية"
 

- من بين التطبيقات المفيدة التي يمكن توقعها من الجيل الأول المقبل من الكمبيوترات "الكمية" هي قدرتها على القيام بحسابات أسرع مليارات المرات من الكمبيوترات التقليدية.
 

- المعالج الكمي لن يعمل في أجهزة  الكمبيوتر الحالية لأن نظام "bit" في عمليات المعالجة الحالية (1 أو صفر) سيختلف عن المعالج الكمي الذي سيعتمد على معالجة تستخدم "qubits".
 

- سيسمح النظام الجديد بالقيام بالعديد من العمليات ومنها المعالجة المذكورة وأيضا عمليات تشفير مما سيجعل استخدام هذه الشبكات في توليد الطاقة سببا في زيادة الإنتاج.

3- الطحالب المنتجة للهيدروجين

- في مثال آخر على تكنولوجيا ناشئة يمكن توظيفها لتوليد خلايا رخيصة يحاول "المعمل الوطني للطاقة المتجددة" إنتاج عملية لتحسين التمثيل الضوئي غير صناعية ولكن طبيعية باستخدام الطحالب المكروسكوبية.
 

- طحلب "كلاميدوموناس" يتصف بصغر حجمه لدرجة يمكن بها اعتبار أنه نبات أكثر من أنه حيوان، ورغم اشتراكه في كثير من الجينات المرتبطة بالوظائف البشرية إلا أنه يعتمد على التمثيل الضوئي.
 

- كغيره من الكائنات ينتج الطحلب الهيدروجين وقد اتخذ الباحثون خطوات أولى للوصول إلى طريقة تدفعه إلى إنتاج المزيد.

2- مفاعلات "مولتن سولت" النووية
 

- رغم أنها مصدر رائع للطاقة الرخيصة تعاني الطاقة النووية من سمعة سيئة بسبب اسمين وهما "تشيرنوبل" و"فوكوشيما".
 

- الآثار الكارثة المحتملة نتيجة الانتشار النووي أدت إلى انخفاض في استخدامها خلال العقود الأخيرة، ويهدف الجيل الجديد من المفاعلات النووية إلى تبديد المخاوف من أي تراجع على الإطلاق.
 

- رغم ظهور هذه التكنولوجيا في الستينيات من القرن الماضي تعد مفاعلات "مولتن-سولت" التي تعمل بالوقود السائل وليس قضبان الوقود التقليدية مستفيدة من جهود مشروع لكونسورتيوم أوروبي لمعاهد البحث أطلق عليه اسم "ساموفار".

1- ألواح شمسية في الفضاء
 

- اتخذت وكالة استكشاف الفضاء اليابانية خطوة إلى الامام باتجاه نصب مزارع للطاقة الشمسية في الفضاء، حيث حولت 1.8 كيلومترا من الطاقة الكهربائية.

- رغم وجود فكرة وضع ألواح شمسية في الفضاء منذ عقود ووصفت في السبعينيات بأنها قابلة للتنفيذ من الناحية الفنية إلا أنه ينظر دائما لتحويل الطاقة المجمعة بعين الريبة.

- رغم أن هذه التكنولوجيا قد لا تطبق قريبا إلا أنه لا يمكن نكرانها، وترى الوكالة اليابانية أن جهاز استقبال واحد مثبت على الأرض قد يولد طاقة يصل حجمها إلى جيجاوات كاملة من الطاقة.