برهان حكمت
26/02/2011, 02:01 PM
ابتكر العلماء جهازا يحاكي حياة النبات والكيفية التي يحول فيها أشعة الشمس، حيويا، إلى طاقة للاستهلاك.
ويستخدم هذا الجهاز الحديث أشعة الشمس وأوكسيد معدن السيريوم لتفكيك ثاني أكسيد الكربون أو الماء وتحويلهما إلى طاقة يمكن أن تخزن وتنقل.
الجهاز الجديد، الذي صممه علماء من الولايات المتحدة وسويسرا، تمر أشعة الشمس داخله من خلال نافذة مصنوعة من الكوارتز لتكثيف وتركيز الأشعة داخل أسطوانة مبطنة بمادة أكسيد السيريوم، والتي تعرف أيضا باسم مادة "سيريا".
ومن خصائص مادة السيريا قدرتها على طرد الأكسجين كلما زادت حرارتها، واستيعابه كلما تراجعت الحرارة وبردت المادة.
وفي نموذج هذا الجهاز يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون أو الماء داخله، لتقوم مادة سيريا بسحب الأوكسجين من المادتين أثناء انخفاض درجة حرارتها، منتجة الهيدروجين أو أول أوكسيد الكربون.
ومن الممكن استخدام الهيدروجين المنتج من هذا التفاعل كوقود، أو مزج الهيدروجين وأول أوكسيد الكربون لإنتاج الغاز المصنّع المعروف باسم "سينغاز" والذي يستخدم أيضاً كوقود.
ويقول مخترعو هذا الجهاز إن الجديد فيه هو القدرة على الاستفادة من مواصفات وميزات مادة سيريا في تحويل الماء وثاني أكسيد الكربون إلى وقود، وهو إنجاز علمي مبتكر، وإن هذه المادة متوفرة في الطبيعة على نطاق واسع.
وبالإمكان إنتاج غاز الميثان باستخدام نفس الجهاز، إلا أن الجهاز ليس بلا عيوب إذ يعتبر النموذج التجريبي الأول منه غير فعال وذو كفاءة متواضعة، إذ إن الطاقة المنتجة لا تزيد عن 0,7 أو 0,8 % الطاقة الشمسية المستهلكة.
ويضيع معظم الطاقة في تبددها عبر جدران وفتحات الجهاز غير المحكمة.
إلا أن الباحثين واثقون من إمكانية رفع مستوى كفاءة الجهاز لتصل إلى 19 في المئة من خلال تحسين مستوى العزل الحراري وتصغير فتحات دخول أشعة الشمس، وإن معدلات كفاءة كهذه ستكون مجدية اقتصاديا، حسب قولهم.
يذكر أن تكنولوجيا الطاقة الشمسية تتطور وتنمو بخطوات واسعة إلى الأمام، إلا أن العائق الأكبر أمامها يتمثل في مشكلة الكفاءة، والجدوى الاقتصادية، ومشكلة تخزين الطاقة المولدة.
ويستخدم هذا الجهاز الحديث أشعة الشمس وأوكسيد معدن السيريوم لتفكيك ثاني أكسيد الكربون أو الماء وتحويلهما إلى طاقة يمكن أن تخزن وتنقل.
الجهاز الجديد، الذي صممه علماء من الولايات المتحدة وسويسرا، تمر أشعة الشمس داخله من خلال نافذة مصنوعة من الكوارتز لتكثيف وتركيز الأشعة داخل أسطوانة مبطنة بمادة أكسيد السيريوم، والتي تعرف أيضا باسم مادة "سيريا".
ومن خصائص مادة السيريا قدرتها على طرد الأكسجين كلما زادت حرارتها، واستيعابه كلما تراجعت الحرارة وبردت المادة.
وفي نموذج هذا الجهاز يتم ضخ ثاني أكسيد الكربون أو الماء داخله، لتقوم مادة سيريا بسحب الأوكسجين من المادتين أثناء انخفاض درجة حرارتها، منتجة الهيدروجين أو أول أوكسيد الكربون.
ومن الممكن استخدام الهيدروجين المنتج من هذا التفاعل كوقود، أو مزج الهيدروجين وأول أوكسيد الكربون لإنتاج الغاز المصنّع المعروف باسم "سينغاز" والذي يستخدم أيضاً كوقود.
ويقول مخترعو هذا الجهاز إن الجديد فيه هو القدرة على الاستفادة من مواصفات وميزات مادة سيريا في تحويل الماء وثاني أكسيد الكربون إلى وقود، وهو إنجاز علمي مبتكر، وإن هذه المادة متوفرة في الطبيعة على نطاق واسع.
وبالإمكان إنتاج غاز الميثان باستخدام نفس الجهاز، إلا أن الجهاز ليس بلا عيوب إذ يعتبر النموذج التجريبي الأول منه غير فعال وذو كفاءة متواضعة، إذ إن الطاقة المنتجة لا تزيد عن 0,7 أو 0,8 % الطاقة الشمسية المستهلكة.
ويضيع معظم الطاقة في تبددها عبر جدران وفتحات الجهاز غير المحكمة.
إلا أن الباحثين واثقون من إمكانية رفع مستوى كفاءة الجهاز لتصل إلى 19 في المئة من خلال تحسين مستوى العزل الحراري وتصغير فتحات دخول أشعة الشمس، وإن معدلات كفاءة كهذه ستكون مجدية اقتصاديا، حسب قولهم.
يذكر أن تكنولوجيا الطاقة الشمسية تتطور وتنمو بخطوات واسعة إلى الأمام، إلا أن العائق الأكبر أمامها يتمثل في مشكلة الكفاءة، والجدوى الاقتصادية، ومشكلة تخزين الطاقة المولدة.