كيف تشحن موبايلك بالطاقة الشمسية ليلاً ؟
الخلايا المضادة للطاقة الشمسية تتيح الحصول على الكهرباء من سماء الليل
كتب مصطفى شعبان
يمكن أن تساعد الألواح المصممة خصيصًا في حل المشكلات الحالية المتعلقة بالطاقة الشمسية، عن طريق توليد الطاقة بمجرد غروب الشمس.
تم اكتشاف الألواح في عام 2020، عندما وصل العلماء في جامعة كاليفورنيا ديفيس بالولايات المتحدة إلى الاتجاه السائد، الحل الذي ابتكره البروفيسور جيريمي مونداي وصاغ “الخلايا المضادة للطاقة الشمسية”، يتيح لنا الحصول على الكهرباء من سماء الليل.
تؤكد الأبحاث التي أجريت هذا العام الآن، أن هذه الألواح الشمسية الليلية تنتج طاقة كافية لشحن الهاتف المحمول.
أجريت الدراسة الأصلية في جامعة ستانفورد، حيث أضاف فريق بحثي مولدًا حراريًا- وهو جهاز ينتج تيارات من الاختلافات في درجات الحرارة – إلى أحد هذه الألواح الشمسية المحددة، حيث تعمل باستخدام الحرارة أو ضوء الأشعة تحت الحمراء المنبعث من سطح اللوحة الشمسية إلى الفضاء في ليالٍ صافية.
يقول كبير العلماء شان هايو فان : “تبين أن الألواح الشمسية عبارة عن مشعاع حراري فعال للغاية”، “لذلك ، في الليل، يمكن أن تصل اللوحة الشمسية فعليًا إلى درجة حرارة أقل من درجة حرارة الهواء المحيط، وهذه فرصة غير عادية إلى حد ما لتجميع الطاقة.”
تشير بعض الأبحاث إلى أنه يمكن استخدامها لتسخير الحرارة المهدرة الناتجة عن الآلات، ويوضح جيريمي مونداي: “عليك استخدام مواد مختلفة، لكن الفيزياء هي نفسها”.
تأتي فكرة الألواح الشمسية الليلية من ممارسة بسيطة نقوم بها جميعًا كل يوم، بعيدًا عن فكرة جديدة، استخدم الناس تقنية مماثلة لتحقيق التبريد الليلي لمئات السنين، عندما تفتح نوافذك وأبوابك بعد يوم حار لتبريد منزلك، فأنت تستخدم نفس النظرية.
يستخدم هذا النوع من التبريد السلبي سماء الليل كمشتت حراري هائل، مما يؤدي إلى سحب الدفء بعيدًا عن الأرض بمجرد أن تصبح مظلمة.
وأضاف فان: “الجانب الجميل في هذا الأسلوب هو أن لديك أساسًا مصدر طاقة مباشر في الليل لا يتطلب أي تخزين للبطارية”.
في عام 2021، رأى مشروع في جامعة ستانفورد العلماء يحاولون بالمثل استخدام الاختلافات في درجات الحرارة ليلا ونهارا لتوليد الكهرباء.
لقد تمكنوا من إثبات أن التكنولوجيا قد نجحت، ولكن لا يزال هناك طريق طويل لنقطعه عندما يتعلق الأمر بالكفاءة والأداء. قد تكون هذه الألواح الشمسية العكسية مجرد نماذج أولية ولكن يمكن أن تعمل فكرة مماثلة على مدار الساعة لتوفير الطاقة في الأماكن ذات الظروف الجوية المتغيرة ومستويات الإضاءة المنخفضة.
تتمتع الخلايا الشمسية الليلية بإمكانية أن تكون مفيدة في مواقع خارج الشبكة لبعض المهام منخفضة الطاقة، ولكن من غير المرجح أن تحل محل البنية التحتية للطاقة الحالية، ومع ذلك، يقول فان وفريقه إنه يمكن تحسين الإعداد لتوليد المزيد من الطاقة.
