الطاقة الحرارية الضوئية.. تقنية مبتكرة بكفاءة تزيد على 44% (فيديو)
توصلت شركة أميركية ناشئة إلى تقنية مبتكرة قائمة على الطاقة الحرارية الضوئية، من شأنها أن تساعد في توفير كهرباء بأسعار منخفضة، بطريقة صديقة للبيئة.
ووفق بيان صحفي حصلت عليه منصة الطاقة المتخصصة (مقرّها واشنطن)، تستعمل شركة هيت تو باور (Heat2Power) تقنية الطاقة الحرارية الضوئية (TPV)، وهي عبارة عن ألواح معيارية، لتوليد الكهرباء من الحرارة المخزّنة بتكلفة منخفضة وكفاءة عالية.
وتزعم شركة “هيت تو باور” أن تقنية الطاقة الحرارية الضوئية الخاصة بها تحول الحرارة إلى كهرباء بكفاءة أكبر من أيّ ألواح حالية في السوق، على نطاقات تتراوح من كيلوواط إلى ميغاواط.
كما أن كفاءتها مستقرة عبر مجموعة واسعة من درجات الحرارة، في حين تصبح التقنيات الحالية الأخرى غير فاعلة عند درجات حرارة أقل، وفقًا للشركة.
شركة هيت تو باور الأميركية
قال المؤسس المشارك لشركة “هيت تو باور” الأميركية، ستيفن فورست: “إن ألواح الطاقة الحرارية الضوئية تُشبه إلى حدٍّ كبير الخلايا الشمسية، إلّا أنها تحوّل الحرارة -على عكس ضوء الشمس- إلى كهرباء”.
وبحسب المعلومات التي رصدتها منصة الطاقة المتخصصة، تأسست شركة “هيت تو باور” على يد فريق متعدد التخصصات من ذوي الخبرة في جامعة ميشيغان، الذين يستفيدون من سنوات من تطوير التقنية لطرح أفكارهم الحاصلة على براءة اختراع في السوق.
والمؤسس المشارك، أستاذ الهندسة الكهربائية وعلوم الحاسوب والفيزياء وعلوم وهندسة المواد، ستيفن فورست، هو قائد مشهور في مجال الإلكترونيات الضوئية، ورائد أعمال ناجح، أدّت ابتكاراته إلى إنشاء 5 شركات.
بدوره، يتميز المؤسس المشارك، الأستاذ المشارك في الهندسة الكيميائية، أندريه لينيرت، بخبرة واسعة في تحويل الطاقة الحرارية الضوئية.
وجمعت شركة “هيت تو باور” التمويل بهدف عرض منتج تجريبي في غضون عامين؛ ويُعدّ جهازها متوافقًا مع عمليات تصنيع الرقائق الإلكترونية الحالية.
مزايا ألواح الطاقة الحرارية الضوئية
تزعم شركة “هيت تو باور” أن ألواح الطاقة الحرارية الضوئية عالية الكفاءة الخاصة بها يُمكن إقرانها بأنظمة تخزين الطاقة الحرارية عالية الحرارة (TES) لإضافة قدرات اقتصادية ومستدامة عند الطلب إلى مصادر الطاقة المستدامة مثل الرياح والطاقة الشمسية.
كما أنها توفر طريقة اقتصادية لإعادة تدوير الطاقة المُهدرة النموذجية في محطات الكهرباء الصناعية، بحسب ما جاء في بيان صحفي نُشر في الموقع الرسمي لجامعة ميشيغان.
وقال فورست: “إن كمية الكهرباء في كاليفورنيا وحدها التي تُوَلَّد من الطاقة الشمسية -والتي تُهدَر في النهاية، لأنه لا يُمكن تخزينها- من شأنها أن تزوّد نحو 300 ألف منزل بالكهرباء”.
ورغم أن الصناعة تمثّل نحو 30% من إجمالي استهلاك الطاقة في الولايات المتحدة، فإنها تهدر -أيضًا- نحو 20-50% من الطاقة المستهلكة في شكل حرارة.
وقال فورست: “لقد كنّا روّادًا لأول مولّد كهرباء في الحالة الصلبة بكفاءة تحويل الحرارة إلى كهرباء تزيد على 44%، ومسارًا واضحًا لأكثر من 50%”.
تخزين الطاقة الحرارية
حاليًا، من أجل توفير طاقة الرياح والطاقة الشمسية عند الطلب، من المعتاد اللجوء إلى أساليب مثل ضخ المياه، الذي يتطلب مرافق كهرومائية باهظة الثمن، أو بطاريات الليثيوم أيون، التي تُعدّ -أيضًا- باهظة الثمن، وتولّد نفايات مواد سامّة.
وفي المجال الصناعي، تنتقل المصانع التي تتطلب درجات حرارة عالية للتشغيل إلى أنظمة تخزين الطاقة الحرارية (TES) لتخزين الحرارة لاستعمالها لاحقًا.
وهناك صناعة كاملة مخصصة لأنظمة تخزين الطاقة الحرارية، وتخدم “هيت تو باور” هذه الصناعة مباشرةً، ولديها التقنية لتعزيز فاعليتها بشكل كبير.
ومن المكونات الأساسية لأنظمة تخزين الطاقة الحرارية حاويات تخزين كبيرة تخزن الطاقة الحرارية.
وستُبطِّن ألواح الطاقة الحرارية الضوئية من “هيت تو إنرجي” (Heat2Energy) الجزء الداخلي من الحاويات، وعندما تكون هناك حاجة إلى الطاقة، ستُطلق الحرارة لتشعّ إلى الألواح، وفقًا للبيان الصحفي.
وقال المؤسس المشارك، أندريه لينيرت: “يُجمع الإشعاع الحراري الذي يخرج من مادة التخزين الساخنة، بوساطة ألواح الطاقة الحرارية الضوئية الخاصة بنا، ويُحوَّل إلى كهرباء بشكل شبه فوري”.
تقنية الطاقة الحرارية الضوئية
كشفت شركة “هيت تو باور” أن طريقتها تتمحور حول تقنية حاصلة على براءة اختراع تسمّى “الطاقة الحرارية الضوئية الجسرية الهوائية”.
وباستعمال هذه التقنية، من الممكن حصاد الطاقة الحرارية حتى في درجات الحرارة المنخفضة نسبيًا، التي تنتجها المفاعلات.
وأظهرت الشركات التي تعمل في مجال تخزين الكهرباء واستعادة الحرارة المُهدرة، اهتمامًا؛ إذ قال فورست: “لدينا عملاء أكثر من الذين يمكننا خدمتهم حاليًا”.
وطُوِّرَت الألواح، المتوافقة مع عمليات التصنيع الحالية، في منشأة لوري نانوفابريكيشن بجامعة ميشيغان، بحسب ما نقلته منصة “إنترستينغ إنجينيرينغ” (Interesting Engineering).
من جانبه، قال لينيرت: “من المثير أن نرى شيئًا طوّرناه في المختبر يتماشى مع احتياجات العملاء، وأن يُستعمل في شيء مفيد للمجتمع”.
ويوضح الفيديو التالي -الذي نشرته جامعة ميشيغان- تفاصيل التقنية المبتكرة:
موضوعات متعلقة..
- الفرق بين الطاقة الشمسية المركزة والطاقة الكهروضوئية.. والأفضل في توليد الكهرباء
- آلية قياس أشعة الشمس والطاقة الكهروضوئية.. نسخة جديدة بـ5 لغات
- تقنية مبتكرة لاستعمال الطاقة الكهروضوئية الفائضة تحت الأرض.. توفّر 39% من الكهرباء
اقرأ أيضًا..
- النفط الكندي إلى أميركا.. أنس الحجي يكشف البدائل الصعبة أمام “ترمب”
- ساوند إنرجي: إمكانات الغاز في المغرب تتجاوز 20 تريليون قدم مكعبة.. وهذا موقفنا من المغادرة (حوار)
- الهيدروجين المسال في سلطنة عمان أقل تكلفة من أوروبا.. ودولة عربية تنافس
- أول مدينة تُضاء بالكهرباء في العالم.. قصة قوة خارقة تُنهي الظلام (فيديو)
المصادر:
- ابتكار تقنية الطاقة الحرارية الضوئية من الموقع الرسمي لجامعة ميشيغان.
- معلومات إضافية عن التقنية الجديدة من منصة “إنترستينغ إنجينيرينغ”.
إقرأ: الطاقة الحرارية الضوئية.. تقنية مبتكرة بكفاءة تزيد على 44% (فيديو) على منصة الطاقة