باستخدام التيتانيوم.. ابتكار ياباني قد يجعل اللوح الشمسي “أقوى بـ1000 مرة”
سولارابيك- دبي، الإمارات العربية المتحدة- 22 فبراير 2025: كشف علماء في اليابان، عن تقنية جديدة جذرية لألواح الطاقة الشمسية، ويقولون إنها قد تكون أكثر كفاءة بمقدار 1000 مرة من ذي قبل. وإذا كانت هذه المعلومة صحيحة، فقد تكون قفزة هائلة في مجال الطاقة المتجددة – ولكن هل هي حقًا رائدة كما تبدو؟ يشكك بعض الخبراء في هذه المعلومة، فيما يقول آخرون إن هذه التقنية قد تغير كل شيء.
وبحسب ما ذكر موقع “ديلي غالاكسي” التقني، قد تكون طريقة جديدة لإنتاج التيتانيوم طورها باحثون في جامعة طوكيو هي المفتاح لجعل الطاقة الشمسية أرخص وأكثر كفاءة من أي وقت مضى. من خلال خفض تكلفة التيتانيوم بشكل كبير ودمجه في الخلايا الشمسية من الجيل التالياليابان، قد يؤدي هذا الاختراق إلى إعادة تشكيل صناعة الطاقة المتجددة وحتى تغيير الطريقة التي نفكر بها في المواد المتقدمة.
أهم مايجب معرفته
يشتهر التيتانيوم بقوته المذهلة ومتانته ومقاومته للتآكل، ويُستخدم في العديد من المجالات بدءًا من هندسة الطيران والفضاء وحتى الغرسات الطبية. لكن هناك مشكلة واحدة، وهي أن إنتاجه مكلف للغاية بسبب العملية التي تتطلب الكثير من الطاقة لاستخراجه من خاماته.
لكن هذا الوضع قد يتغير الآن. فقد نجح باحثون يابانيون في ابتكار تقنية ثورية تعمل على خفض تكلفة إنتاج التيتانيوم بشكل كبير، مما يجعله في متناول الصناعات التي لم تكن قادرة في السابق على تحمل تكاليف استخدامه، بما في ذلك الطاقة الشمسية.
السلاح السري: الإيتريوم
يكمن الاختراق في استخدام الإيتريوم، وهو عنصر نادر ولكنه قيم، لتنقية التيتانيوم بكفاءة أكبر من أي وقت مضى. تتضمن الطرق التقليدية درجات حرارة عالية وعمليات كيميائية مكلفة، لكن هذا النهج الجديد يبسط الإنتاج ويقلل النفقات، مما يجعل التيتانيوم مادة أكثر عملية للألواح الشمسية.
قد يكون هذا بمثابة تغيير جذري في مجال الطاقة النظيفة، مما يسمح بإنتاج ألواح شمسية عالية الأداء وبأسعار معقولة يمكنها الصمود أمام اختبار الزمن. لكن هناك مشكلة واحدة، وهي أن الإيتريوم يترك آثارًا في المنتج النهائي من التيتانيوم، وقد يؤثر هذا على خصائص المعدن.
التحدي: تلوث الإيتريوم
ورغم أن التقنية الجديدة تقلل التكاليف بشكل كبير، فإنها تؤدي أيضًا إلى احتواء التيتانيوم على ما يصل إلى واحد في المائة من الإيتريوم، مما قد يؤثر على متانته ومقاومته للتآكل. وبالنسبة لصناعات مثل الفضاء والإلكترونيات، قد يشكل هذا مشكلة خطيرة.
يعمل العلماء الآن على القضاء على هذا التلوث أو الحد منه مع الحفاظ على فوائد العملية من حيث خفض التكاليف. وإذا نجحوا في ذلك، فقد نرى استخدام التيتانيوم بطرق لم نكن لنتخيلها من قبل وبجزء بسيط من تكاليف اليوم.
الخلايا الشمسية المصنوعة من التيتانيوم والسيلينيوم
بالإضافة إلى التيتانيوم الأرخص، قام الباحثون في جامعة طوكيو بتطوير خلية شمسية من التيتانيوم والسيلينيوم. من خلال الجمع بين ثاني أكسيد التيتانيوم والسيلينيوم، تمكنوا من إنشاء نوع جديد تمامًا من الخلايا الشمسية التي تتميز بالكفاءة العالية والفعالية من حيث التكلفة.
حقق النموذج الأولي الأخير بالفعل معدل كفاءة بلغ 4.49%، وهو رقم واعد لتكنولوجيا في مرحلة مبكرة. من خلال تحسين المواد على نطاق النانو، يعمل الفريق على تعزيز الكفاءة بشكل أكبر، مما قد يؤدي إلى إعادة تعريف مستقبل الطاقة الشمسية.
ما هو التالي؟
لكي يصبح هذا الابتكار شائع الاستخدام، يتعين على العلماء حل مشكلة تلوث الإيتريوم وتحسين الخلايا الشمسية المصنوعة من التيتانيوم والسيلينيوم للتنافس مع تقنيات الطاقة الشمسية الحالية. سيكون التعاون الدولي والاستثمار المستمر مفتاحًا لإطلاق العنان لإمكاناته الكاملة.
إذا نجحوا في ذلك، فإن هذا الاختراق قد يدفع الطاقة الشمسية إلى عصر جديد، مما يجعل الطاقة النظيفة أكثر قوة وسهولة في الوصول إليها وبأسعار معقولة من أي وقت مضى. مع ظهور التيتانيوم الأرخص والألواح الشمسية من الجيل التالي في الأفق، يبدو مستقبل الطاقة المتجددة أكثر إثارة.
تابعونا على لينكيد إن Linked-in لمعرفة كل جديد في مجال الطاقة المتجددة والسيارات الكهربائية..
المصدر: Daily Galaxy
The post باستخدام التيتانيوم.. ابتكار ياباني قد يجعل اللوح الشمسي “أقوى بـ1000 مرة” appeared first on Solarabic سولارابيك. Written by محمد الدحيات