قطب كهربي جديد يعزز تخزين الطاقة الشمسية بنسبة 3000%

كتبت: مها طــه

استوحى الباحثون فكرة من عالم النباتات، وقاموا باختراع قطب كهربي جديد يمكنه أن يعزز من تخزين الطاقة الشمسية بنسبة هائلة تصل إلى 3000%. هذه التكنولوجيا المرنة يمكن تركيبها مباشرةً على الخلايا الشمسية، مما يعني أننا على بعد خطوة واحدة من وضعها في الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تستمد طاقتها من الشمس، والتي لا تنفذ أبدًا.

وتعتبر المشكلة الأهم في الاعتماد على الطاقة الشمسية هي عدم وجود طريقة لتخزينها بشكل فعّال، لاستخدامها لاحقًا دون تسرب مع الوقت، ولذلك قرر فريق من جامعة “رميت” في ملبورن بأستراليا دراسة كيفية احتفاظ الكائنات الحية الصغيرة بالطاقة في مساحات صغيرة، وبالفعل وجدوا الإجابة لدى النباتات.

استخدم الباحثون نموذج من أحد السرخسيات “western swordfern”، حيث تتميز أوراقه بتركيب يجعلها قادرة على تخزين الطاقة بشكل فعّال، اعتمادًا على الأشكال الهندسية المتكررة الموجودة في الصورة، والتي تشبه هياكل بللورات الجليد الصغيرة، وهو ما استوحى منه الباحثون التصميم الذي يجعل القطب الكهربي قادر على تخزين الطاقة الشمسية على المستوى النانوي.

ولجعل القطب الكهربي عالي التوصيل، استخدم الباحثون الليزر لمعالجة الجرافين وهي مادة متناهية الصغير من مادة الكربون النانوية ذات الكثافة الواحدة التي يمكن أن توصل الكهرباء بمعدلات مذهلة. باستخدام التصميم الهندسي للنبات في قطب الجرافين والجمع بينه وبين المكثفات الفائقة الموجودة حاليًا، حقق هذا الاختراع قدرة فائقة لتخزين الطاقة، تعادل حوالي 30 مرة القدرة الحالية.

نجاح هذا الاختراع يعني أنه في حالة استخدام القطب الجديد على الخلايا الشمسية فإن القدرة على التخزين ستصبح أكثر بنسبة 3000% مما هو ممكن الآن. تعتبر هذه الدفعة الأولى من الأقطاب الكهربية حتى الآن مجرد دليل على هذا المفهوم الجديد، ولكن الباحثون متحمسون بالفعل لتطبيق هذه التكنولوجيا الجديدة بشكل واسع.

الجدير بالذِكر أن هذا الاختراع يمكن تطبيقه على الخلايا الشمسية الموجودة حاليًا والتي تُستخدم على أسطح المنازل، ولكن يعتقد الباحثون أنها ستكون مفيدة أكثر في حالة استخدامها مع الخلايا الشمسية الرقيقة (الجيل القادم من الخلايا الشمسية)، لكونها مرنة ومن الممكن استخدامها في أي مكان تقريبًا.

المصادر: nature rmit sciencealert