الخميس، 15 يونيو 2023 - 12:25 م

أحمد عبد النبى زكريا

تزودنا الألواح الشمسية الموجودة على الأرض بمصدر نظيف للطاقة، لكنها يمكن أن تكون وصمة عار على المناظر الطبيعية وتكون عديمة الفائدة عمليًا عندما يحل الظلام.

أقرأ أيضا

 رئيس الجامعة المصرية اليابانية يفتتح محطة لإنتاج الكهرباء وتحلية المياه بالطاقة الشمسية

 قدم العلماء في كاليفورنيا، حلاً وهو إرسال الألواح الشمسية إلى الفضاء حتى يتمكنوا من تسخير طاقة الشمس على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع.

ولأول مرة في العالم، أرسل الباحثون الطاقة الشمسية، إلى الأرض من مركبة فضائية تسمى MAPLE، والتي تم إطلاقها في المدار في يناير، لذلك تم تجهيز MAPLE بألواح شمسية يمكنها تحمل "البيئة القاسية للفضاء"، بما في ذلك تقلبات درجات الحرارة البرية والإشعاع الشمسي. 

ويمكن أن ينتج عن "الطاقة الشمسية الفضائية"- وهو مفهوم ابتكره كاتب الخيال العلمي إسحاق أسيموف في عام 1941 - طاقة أكبر بثماني أضعاف من الألواح الشمسية في أي مكان على سطح الأرض. 

ويقود المشروع مشروع الطاقة الشمسية الفضائية (SSPP) التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا ، والذي يهدف إلى حصاد الطاقة الشمسية في الفضاء ونقلها إلى سطح الأرض كمصدر دائم للطاقة.

ويأمل الخبراء، في أن تقدم بديلاً صديقًا للبيئة أفضل للوقود الأحفوري وحتى مصادر الطاقة المتجددة مثل الطاقة الحرارية الأرضية والرياح والنووية. 

وقال علي هاجيميري، أستاذ الهندسة الكهربائية في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا: "من خلال التجارب التي أجريناها حتى الآن، تلقينا تأكيدًا على أن MAPLE يمكنها نقل الطاقة بنجاح إلى أجهزة الاستقبال في الفضاء، لقد تمكنا أيضًا من برمجة المصفوفة لتوجيه طاقتها نحو الأرض، وهو ما اكتشفناه هنا في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، ولقد اختبرناها بالطبع على الأرض، لكننا نعلم الآن أنها تستطيع النجاة من الرحلة إلى الفضاء والعمل هناك". 

وتتكون الألواح الشمسية على الأرض من عدة "خلايا شمسية" - أجهزة صغيرة تحول الإشعاع من الشمس إلى كهرباء. 

وتوجد الخلايا الشمسية على الأرض منذ أواخر القرن التاسع عشر وتولد حاليًا حوالي 4 في المائة من كهرباء العالم، بالإضافة إلى تزويد محطة الفضاء الدولية بالطاقة.

لكن منتقدي التكنولوجيا يشيرون إلى أنهم لا يعملون في كثير من الأحيان في بلد يعاني من طقس ملبد بالغيوم لجزء كبير من العام ، مثل المملكة المتحدة.

والمشاكل الأخرى المتعلقة بالتكنولوجيا بشكل عام هي أن هذه الألواح تشغل مساحة كبيرة ويمكن أن تكون قذرة للعين، غالبًا على أرض خضراء يمكن تحريرها لاستخدامات أخرى. 

لذلك طور فريق معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا MAPLE ، وهي اختصار لمصفوفة الميكروويف لتجربة المدار المنخفض لنقل الطاقة ، والتي تم إطلاقها على متن مهمة ترانسبورتر -6 من كيب كانافيرال في 3 يناير.

ويقول الفريق، إن MAPLE يتكون من مجموعة من أجهزة إرسال طاقة الميكروويف المرنة وخفيفة الوزن التي تعمل بشرائح إلكترونية مصنوعة باستخدام السيليكون منخفض التكلفة. 

ويجب أن تكون مرنة حتى يمكن طيها في حزمة يمكن نقلها في صاروخ ثم تتكشف مرة واحدة في المدار ، مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا.

وتقوم أجهزة إرسال MAPLE بتحويل الطاقة الشمسية إلى شكل يمكن أن ينتقل إلى الأرض، مثل الليزر أو في هذه الحالة، الموجات الدقيقة. 

ويمكن لمجموعة أجهزة الإرسال إرسال الطاقة إلى المواقع المرغوبة ، مثل محطة استقبال على الأرض تغذي الطاقة في الشبكة الوطنية.